錫基納米復(fù)合材料的制備及氣敏性能研究.pdf

1、現(xiàn)如今，空氣污染越來越嚴(yán)重，為了人們的身體健康和生命安全，檢測和監(jiān)控空氣中的有毒有害氣體勢在必行。因此本文通過實(shí)驗(yàn)方法為溶劑熱法制備三維花狀結(jié)構(gòu)的SnO2，然后以此作為基底進(jìn)行摻雜金屬氧化物進(jìn)行改性SnO2為氣體敏感材料進(jìn)行研究，從而達(dá)到提高氣敏材料選擇性和靈敏度的目的。
　　首先，通過溶劑熱的方法，制備出了呈三維花狀的二氧化錫氣敏材料，在室溫下對其NOx氣體的氣敏性能進(jìn)行了研究表明:當(dāng)錫源加入量為0.5 g時(shí)，三維花狀二氧化錫被

2、發(fā)現(xiàn)擁有優(yōu)異的氣敏性能，對97 ppm的NOx的氣體響應(yīng)最快，為9.3 s，靈敏度可以達(dá)到14.85，最低檢測線為0.485 ppm。
　　其次，通過溶劑熱的方法，對二氧化錫進(jìn)行加入銦的摻雜，合成出SIF系列樣品。通過掃描電鏡、投射電鏡、XRD以及電化學(xué)實(shí)驗(yàn)等測試手段，對于氣敏傳感材料SIF系列進(jìn)行表征。經(jīng)過檢測之后發(fā)現(xiàn)，隨著銦源的引入，對于氮氧化物SIF系列樣品可以得到更高的氣敏性能對比純SnO2。實(shí)驗(yàn)中測定當(dāng)摻雜量為50∶1時(shí)

3、，SIF-2具有較低的對于氮氧化物的檢測，為0.097 ppm，對97 ppmNOx的靈敏度提高到33。
　　最后，利用銅摻雜改性的二氧化錫(SCF)，當(dāng)摻雜量為30∶1時(shí)，所得樣品靈敏度可以提高到90.05.響應(yīng)時(shí)間為16.6 s。在同Cu摻雜之后，氣敏性能是由于P-N結(jié)和肖特基勢壘之間的轉(zhuǎn)換和增強(qiáng)，同時(shí)影響了吸附氧和異質(zhì)結(jié)。這樣形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)會促進(jìn)材料內(nèi)部以及材料對于氣體分子之間的電子轉(zhuǎn)換，從一定程度上增加了氣體敏感材料的特性