Mn摻雜ZnO納米纖維-小尺寸ZnO納米粒子的制備及其對丙酮氣敏特性的研究.pdf

1、我們成功制備出純的及 Mn摻雜的ZnO納米纖維，并對其進行高溫煅燒。分別利用 XRD、XPS、SEM等表征方法技術(shù)進行表征，結(jié)果顯示：Mn的摻雜對ZnO納米纖維的影響相當(dāng)明顯。XRD測試顯示這些樣品具有六角鋅礦結(jié)構(gòu)，且隨著Mn摻雜量的上升衍射峰下降；XPS譜分析到Mn是以正二價的形式存在于ZnO晶格中。Mn的摻雜破壞了ZnO結(jié)構(gòu)并使ZnO納米纖維表面凹凸不平異常粗糙且連續(xù)性也較差，這些有利于吸附更多的氣體分子。總之，Mn的摻雜在控制結(jié)構(gòu)

2、形貌及氣敏特性方面起到重要的作用。特別對于2.0 wt％ Mn摻雜ZnO納米纖維具有響應(yīng)強、反應(yīng)迅速和選擇性好等優(yōu)點，而這些和Mn2+的修飾有密切的聯(lián)系。以上結(jié)論都表明，2.0 wt% Mn摻雜ZnO納米纖維更有作為丙酮傳感器的潛能。
　　利用直接沉淀法和水熱-沉淀法分別制備了兩組不同的ZnO納米粒子，它們的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及氣敏特性等做了對比討論。通過 XRD、SEM、TEM和BET等表征手段對樣品進行多方面的表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，第二種方

3、法制備的ZnO納米粒子在氣敏特性上的優(yōu)越性遠遠高于第一組樣品。CTAB不僅能降低 ZnO晶體表面能還可以搬運ZnO晶體的生長單位，從而抑制ZnO晶粒的長大或團聚。BET測試表明最小尺寸的樣品S4與其他樣品相比具有較大的比表面積和孔隙率。此外，通過氣敏測試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)第二組樣品比第一組的操作溫度低，而且加入樣品S4在丙酮氣氛中的響應(yīng)值、響應(yīng)-恢復(fù)時間和選擇性等氣敏參數(shù)遠遠高于其他樣品。這些優(yōu)越的性能主要由于獨特的形貌、較高的結(jié)晶度、較小的粒