M(Mg-Ni)-Al-LDHs的可控制備及NOx氣敏性能研究.pdf

1、為解決目前NOx傳感器在室溫下靈敏度低、選擇性差、成本高等問題，本文以硝酸鎂、硝酸鎳、硝酸鋁為原料，制備了層狀雙金屬氫氧化物(LDHs)，通過優(yōu)化其結(jié)構(gòu)來提高NOx傳感器的氣敏性能。
　　以十二烷基硫酸鈉(SDS)作為模板劑和插層陰離子控制樣品形貌和層間距，采用簡(jiǎn)單的尿素水解法制備了M(Mg/Ni)-Al-LDHs。首先，研究了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、SDS濃度、Mg/Al摩爾比、尿素濃度等因素對(duì)Mg-Al-LDHs樣品組成和形貌的影

2、響;其次，對(duì)制備的樣品進(jìn)行了氣敏性能測(cè)試。結(jié)果表明:在一定條件下可以制備出具有高比表面積和較大層間距的樣品，氣敏性能最好的Mg-Al-LDHs樣品在室溫下對(duì)100 ppm NOx氣體的靈敏度可達(dá)到76％，響應(yīng)時(shí)間為1.3 s，最低檢測(cè)限可達(dá)到1ppm，對(duì)NOx氣體有良好的選擇性，而且具有較好的穩(wěn)定性和重復(fù)性。
　　以SDS為模板制備了3D分級(jí)花狀Ni-Al-LDHs，考察了形貌變化對(duì)氣敏性能的影響，通過與無分級(jí)結(jié)構(gòu)的Ni-Al-L

3、DHs進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn):分級(jí)結(jié)構(gòu)的Ni-Al-LDHs具有較大的比表面積和層間距，其氣敏性能明顯優(yōu)于無分級(jí)結(jié)構(gòu)樣品的。具有分級(jí)結(jié)構(gòu)的樣品在室溫下對(duì)100 ppm NOx氣體的靈敏度可達(dá)到61.2％，響應(yīng)時(shí)間為3.0 s，最低檢測(cè)限可達(dá)到1ppm，對(duì)NOx氣體有良好的選擇性。
　　綜上所述，分級(jí)結(jié)構(gòu)Mg-Al-LDHs和Ni-Al-LDHs氣體傳感器在室溫下工作良好，表明這種材料在氣敏傳感器領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價(jià)值，尤其是監(jiān)測(cè)有毒有害的NO