電沉積法制備La2O3-SnO2薄膜對C2H5OH氣體響應的研究.pdf

1、工業(yè)水平的發(fā)展給環(huán)境帶來更多有毒有害氣體。檢測和預報這些氣體的濃度對安全生產十分重要，一直是氣體傳感領域的研究熱點。
　　SnO2是最早應用于氣體傳感器的金屬氧化物半導體氣敏材料之一。目前，對SnO2氣體傳感器的研究主要集中在通過摻雜，改變氧化物的微觀和宏觀結構等增強傳感效果。稀土氧化物作為添加劑越來越多的應用于生產生活中。
　　本實驗中以ITO玻璃為基體，采用電沉積方法制備La2O3摻雜的SnO2薄膜。通過掃描電鏡(SEM

2、)和X衍射(XRD)對其表面形態(tài)和成分進行表征。分析表明，制備的傳感材料表面顆粒大小均勻，表面積較大，顆粒間空隙較多。從沉積電流大小、沉積時間及氧化時間等方面優(yōu)化了La2O3/SnO2薄膜的制備。得出最佳制備條件如下:SnCl2溶液濃度為7.0g/L，沉積Sn電流1mA，沉積時間3600s;LaCl3溶液濃度為19.0g/L，沉積電流1mA;氧化溫度600℃，氧化時間8h。
　　將La2O3摻雜的SnO2薄膜組裝成傳感器，采用直流

3、電阻法測定了250-400℃溫度區(qū)間，傳感器對空氣中不同濃度C2H5OH氣體的響應。研究表明了該傳感器在300℃時對50-500ppm的C2H5OH氣體響應的靈敏值為27.7-50.4，明顯優(yōu)于目前文獻中的響應值。而在相同條件下，該傳感器對其它還原性氣體（如H2S、H2、CH3COCH3、NH3等）的響應值較低，實現了對C2H5OH氣體的良好選擇性。多次反復實驗證明La2O3/SnO2傳感器對C2H5OH氣體響應的重現性良好。此外，本論