電沉積法制備La2O3-SnO2薄膜對(duì)C2H5OH氣體響應(yīng)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(cè)和預(yù)報(bào)這些氣體的濃度對(duì)安全生產(chǎn)十分重要，一直是氣體傳感領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　SnO2是最早應(yīng)用于氣體傳感器的金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏材料之一。目前，對(duì)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(jié)構(gòu)等增強(qiáng)傳感效果。稀土氧化物作為添加劑越來越多的應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。
　　本實(shí)驗(yàn)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(duì)其表面形態(tài)和成分進(jìn)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(shí)間及氧化時(shí)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(shí)間3600s;LaCl3溶液濃度為19.0g/L，沉積電流1mA;氧化溫度600℃，氧化時(shí)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(cè)定了250-400℃溫度區(qū)間，傳感器對(duì)空氣中不同濃度C2H5OH氣體的響應(yīng)。研究表明了該傳感器在300℃時(shí)對(duì)50-500ppm的C2H5OH氣體響應(yīng)的靈敏值為27.7-50.4，明顯優(yōu)于目前文獻(xiàn)中的響應(yīng)值。而在相同條件下，該傳感器對(duì)其它還原性氣體（如H2S、H2、CH3COCH3、NH3等）的響應(yīng)值較低，實(shí)現(xiàn)了對(duì)C2H5OH氣體的良好選擇性。多次反復(fù)實(shí)驗(yàn)證明La2O3/SnO2傳感器對(duì)C2H5OH氣體響應(yīng)的重現(xiàn)性良好。此外，本論