仿珊瑚結構SnO2納米材料的修飾及其氣敏特性研究.pdf

1、工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展在推動經(jīng)濟和社會不斷進步的同時，也給環(huán)境造成了越來越嚴重的影響，各種空氣污染物（包括室內空氣污染物、揮發(fā)性有機污染物等）成為危害人們身體健康的重要因素之一。氣體傳感器是檢測各種氣體組分與濃度的有效手段，面對越來越復雜的空氣污染物，發(fā)展高靈敏度、選擇性好、穩(wěn)定性優(yōu)異的新型傳感器具有重要價值。近年來，基于納米半導體材料的氣體傳感器成為研究的熱點，但目前仍然存在如下幾個問題：1）常規(guī)結構的納米半導體材料容易相互層疊覆蓋，難以

2、在氣敏過程中有效發(fā)揮其納米效應的作用：2）對納米半導體材料進行摻雜修飾是一條提高傳感器性能的有效途徑，然而納米尺度下的摻雜效率往往較低，亟待發(fā)展高密度功能化修飾方法。本論文正是針對上述關鍵問題開展研究，主要內容及創(chuàng)新點如下：
　　 1)以自然界中的珊瑚為原型，通過水熱法合成了一種仿珊瑚結構的SiO2納米材料。該仿生結構不僅空心多孔，而且各個觸角之間能夠相互支撐，使得即使是位于深層的活性位點也可以得到充分利用，促進了氣體吸脫附過程

3、的進行，因而有效地解決了納米材料相互層疊使活性位點利用率不高的問題，可有效發(fā)揮納米小尺寸效應等對提高靈敏度的作用。
　　 2)首次制備了一種原位生長金納米顆粒修飾的仿珊瑚結構SnO2納米材料，利用貴金屬納米顆粒作為氣敏反應的催化活性中心降低能壘，并且提高納米材料的比表面積，大大提高了對揮發(fā)性有機物的響應靈敏度。
　　 3)探索了一種基于等離子體輔助的高密度摻雜納米半導體材料的方法，分別成功制備了In2O3、TiO2高密度