特殊形態(tài)納米ZnO氣敏性能研究.pdf

1、本文采用高頻-激光復(fù)合加熱的方法制備了顆粒狀納米Zn、四針狀納米ZnO和粒狀納米ZnO。并以這些形貌不同的納米顆粒材料作為原料，通過反應(yīng)燒結(jié)（600℃、2h）或低溫?zé)Y(jié)（300℃、2h）制作厚膜氣敏元件，測試其電阻及對揮發(fā)性有機化合物（VOCs）的敏感特性。同時，用現(xiàn)代微觀分析手段，探討了納米Zn/ZnO顆粒在Al2O3管狀基質(zhì)上燒結(jié)時，納米ZnO顆粒的形核和長大。微觀分析表明，納米ZnO顆粒在低溫下燒結(jié)時，雖然保持了原始形貌的不變，但

2、受曲率的影響，會通過氣相傳質(zhì)而長大。顯然，小尺寸效應(yīng)對顆粒的長大也起了作用。而納米Zn顆粒在反應(yīng)燒結(jié)時，受納米Zn顆粒熔化和極性生長的影響，會形成含孔隙的片狀ZnO結(jié)構(gòu)。對無水乙醇的氣敏測試表明：用納米ZnO/Zn顆粒所制作的厚膜氣敏元件，相對于以微米ZnO顆粒為原料的厚膜氣敏元件，靈敏度提高，峰值溫度降低，而且敏感度的大小排序與納米顆粒的表面積大小排序一致。進一步分析發(fā)現(xiàn)，不同形貌的納米ZnO，加熱電壓相同時，在空氣中具有明顯不同的電