生物模板法氧化物敏感材料的制備及其氣敏特性研究.pdf

1、氣體傳感器廣泛應(yīng)用在大氣污染氣體、有毒有害氣體、易燃易爆氣體的檢測上。在各種氣體檢測方法中，半導體氧化物氣體傳感器受到極大重視，作為核心部分，半導體氧化物的成分、形貌結(jié)構(gòu)等對氣敏性能提升有直接相關(guān)性，多孔分級結(jié)構(gòu)是氣敏材料的理想結(jié)構(gòu)。然而由于合成工藝和技術(shù)的限制，構(gòu)筑多孔分級結(jié)構(gòu)存在較多問題，如結(jié)構(gòu)簡單、類型單一、缺乏一致性和有序性等。生物模板法以大自然中紛繁多樣的物種為模板，利用表面特定化學官能團在合成過程中的誘導或限制，完好復(fù)制模板

2、形貌、微觀結(jié)構(gòu)，獲得高度分級多孔、一致性、有序性的新材料。本論文采用生物模板法制備氧化物敏感材料，并研究其氣敏性能。論文包括如下工作:
　　以脫脂棉為模板，結(jié)合溶劑熱、超聲、浸漬等多種制備工藝，制備纖維狀SnO2材料。表征其形貌結(jié)構(gòu)，同時測試了不同方法制備的SnO2材料的氣敏性，以浸漬法制備的材料對乙醇有較高的敏感性。在脫脂棉模板浸漬法的基礎(chǔ)上合成出不同濃度CeO2復(fù)合SnO2基材料，利用對其進行TG/DSC、XRD、SEM、ED

3、S、TEM、BET、FTIR表征，氣敏性測試表明摻入Ce提高了材料的丙酮敏感性，分析復(fù)合材料敏感機理。
　　以油菜花粉為模板制備表面三維多孔骨架網(wǎng)狀SnO2以及Al摻雜材料，對其微觀結(jié)構(gòu)、成分進行表征，測試材料的乙醇敏感性，實驗結(jié)果表明摻雜Al提高了材料的乙醇敏感性、選擇性同時降低了工作溫度。
　　以柚子皮為模板制備褶皺片層膜狀SnO2材料，并表征其形貌、微觀結(jié)構(gòu)、電子態(tài)等，研究模板化合成機理，測試材料對甲醛的氣敏性，結(jié)果表

4、明材料對甲醛氣體具有低的工作溫度和高的響應(yīng)值、選擇性、穩(wěn)定性，同時濕度對其敏感性有影響。對柚子皮模板SnO2材料進行不同濃度貴金屬Pd摻雜，對其微觀結(jié)構(gòu)、電子態(tài)等進行表征，甲醛氣體氣敏測試結(jié)果顯示摻雜降低材料的工作溫度，對摻雜后敏感機理進行研究。以柚子皮為模板制備WO3材料，對模板化合成機理進行探究，表征其微觀特性，測試其氣敏性，結(jié)果表明材料對甲苯氣體具有高的響應(yīng)值、選擇性。
　　從XRD、SEM、EDS、BET、平均粒徑、孔徑分