氧化鉬納米復合結構的合成及其增強的氣敏特性.pdf

1、氣敏傳感器可以監(jiān)測有毒、有害氣體，在環(huán)境保護、交通、食品安全、工礦企業(yè)安全生產(chǎn)以及軍事等領域都有重要應用。目前，針對納米材料在氣敏傳感器中的應用研究的較為深入。但是，單一的納米材料還存在選擇性差、工作溫度高等缺點。本論文主要以三氧化鉬為基礎材料，通過表面修飾的方法來提高氣敏傳感器的氣敏特性，包括降低工作溫度，提高選擇性，增加靈敏度等。
　　 通過液相化學方法制備了α-MoO3/TiO2核殼納米棒。XRD、SEM和TEM分析顯示該

2、核殼納米棒中的晶態(tài)TiO2層可以控制在15-45 nm之間。與單一α-MoO3相比，核殼納米棒表現(xiàn)出了增強的氣敏特性，尤其是殼層厚度比較薄的核殼納米棒。根據(jù)異質結勢壘的變化給出了其氣敏特性增強機理，并通過CeO2/TiO2核殼納米棒的氣敏特性對該機理進行了驗證。
　　 利用簡單的液相方法制備出了氧化鉬鐵基納米復合結構。對其生長過程所獲得樣品的晶態(tài)和微觀結構進行了細致的分析，提出了它們的生長機理。深入研究了這些納米復合結構對乙醇氣

3、體的響應特性，發(fā)現(xiàn)它們表現(xiàn)出對乙醇具有明顯的氣敏增強特性。根據(jù)第二相的物理化學特性，對其氣敏特性增強機理進行了討論與分析。
　　 以簡單液相化學方法制備了α-MoO3/CuO P-N結納米復合結構。該結構對H2S氣體表現(xiàn)出較強的響應特性，與純α-MoO3相比，其靈敏度提高了1個數(shù)量級。根據(jù)α-MoO3和CuO的能帶以及P-N結勢壘在不同氣氛下的變化，對其增強的H2S氣敏特性進行了解釋。同時，利用CuO在接觸H2S前后微觀結構的變

4、化對該機理進行了實驗方面的驗證。
　　 利用簡單液相化學方法可控制備了α-MoO3/SnO2納米復合結構，對其微結構進行了詳細表征與分析。這些納米復合結構表現(xiàn)出了H2S增強氣敏特性，對其氣敏特性增強機理進行了分析。
　　 利用水熱法制備了α-MoO3/ZnO籠狀復合結構，這些結構由條狀納米線和片狀納米結構組成。該籠狀α-MoO3/ZnO納米復合結構對H2S表現(xiàn)出較好的響應特性。例如，在工作溫度為270℃時，可以檢測濃度為