SnO2及In2O3的表面修飾及其氣敏特性研究.pdf

1、半導體氧化物氣體傳感器因其價格低廉、檢測方法簡單、便于攜帶等優(yōu)點，在氣體檢測場合有著重要的應用。SnO2和In2O3作為表面控制型半導體氧化物氣敏材料，有著靈敏度高、穩(wěn)定性好的優(yōu)勢，因而吸引了眾多研究者的注意。本文以靜電紡絲法制備的SnO2和In2O3納米纖維為基底材料，在其表面修飾金屬及其氧化物，研究表面修飾對材料氣敏特性的影響并分析氣體敏感機理。
　　利用浸漬法制備不同濃度PdO修飾的SnO2納米纖維，用XRD、SEM、EDS

2、、XPS等對材料的結(jié)構(gòu)及組分進行表征。用純SnO2納米材料和PdO修飾的SnO2材料制備旁熱式氣體傳感器，采用靜態(tài)配氣系統(tǒng)對其進行氣敏特性測試。實驗結(jié)果表明Pd/Sn原子比為3 at％的PdO修飾的SnO2對甲苯的氣敏響應值最高。用溢流效應和催化特性對PdO修飾的SnO2材料的氣敏機理進行分析。修飾PdO的SnO2對甲苯的氣敏特性要好于同濃度下?lián)诫sPdO的SnO2。
　　用紫外線照射還原AgNO3的方法，制備不同濃度Ag修飾的Sn

3、O2納米纖維，其XRD譜出現(xiàn)明顯的Ag衍射峰。修飾Ag后SnO2對甲醛的氣敏響應值有很大的提高，且以Ag/Sn原子比為3 at％的Ag修飾的SnO2對甲醛的響應值最高，并且修飾Ag后SnO2氣敏元件的最佳工作溫度由300℃下降為250℃。Ag粒子在空氣中有部分被氧化為Ag2O，與SnO2形成肖特基接觸，使材料的耗盡層加寬，從而改善了SnO2材料的氣敏特性。
　　用濺射的方法制備Au修飾的SnO2納米材料，對Au修飾的SnO2進行不

4、同溫度的退火處理。以退火溫度為300℃的Au修飾SnO2材料對甲醛的氣敏響應值最高，其SEM圖中可以直觀的觀察到7 nm左右的金粒子分布在SnO2納米纖維表面。且修飾Au后SnO2氣敏元件的最佳工作溫度由300℃下降為200℃。Au修飾于SnO2表面后，其XPS結(jié)果表明，Sn峰向高結(jié)合能方向移動，這是由于Au從SnO2表面奪取電子使SnO2耗盡層加寬，同時材料氣敏性的增強還與材料吸附氧含量增加和Au粒子的催化作用有關(guān)。
　　對Sn