銀釩氧化物一維納米材料制備及氣敏性能研究.pdf

1、一維納米材料因為具有顯著的各向異性結構和固有的量子限域效應而產生許多優(yōu)異的物化性能，引起了廣大學者的研究興趣。銀釩氧化物由于存在銀和釩特殊的氧化態(tài)而具有優(yōu)良的電化學性能、磁性能及電輸運特性，可應用于心臟起搏器電池材料、電子自旋器件、敏感器件等方面。本論文以具有帶狀質點的V2O5溶膠為釩源，采用流變相自組裝法制備了銀釩氧化物一維納米材料，并用XRD、SEM、TEM、EDS、SAED等手段對產物進行表征，討論了合成工藝參數(shù)對產物結構和形貌的

2、影響。通過組裝基于粉末AgVO3納米棒材料和單根AgVO3納米棒的氣敏傳感器件，研究了該材料的氣敏性能。得到的主要結果和結論如下： 1.得到的產物為長幾到數(shù)十微米，直徑100～400nm的納米纖維聚集成的束狀β-AgVO3，該納米纖維是由直徑為數(shù)納米至50nm左右的Ag納米顆粒所包覆的AgVO3納米棒構成，納米棒的直徑為40～100nm。 2.升高水熱反應溫度和延長反應時間均有利于AgVO3準一維納米材料的形成，但當反應

3、時間過長時，晶粒的擇優(yōu)取向生長變弱，產物逐漸生長為微米級的塊狀結構。攪拌和超聲處理使固體反應物Ag2O充分、均勻進入到V2O5溶膠層間，使反應在較低溫度下就可以進行。 3.在由粉末AgVO3納米棒所制備的氣敏器件中，樣品在不同的加熱電壓下對乙醇氣體均具有敏感特性。乙醇與AgVO3納米材料表面從空氣中吸附的氧形成的氧負離子發(fā)生反應，從而將捕獲的電子釋放，而使材料的電阻減小。 4.由Ag納米顆粒包覆的單根AgVO3納米棒氣敏

4、器件，在0.1V電壓下，300℃時，Ar氣氛中對甲烷氣體具有好的敏感特性，最低響應濃度為50ppm。CH4能夠分解出甲基自由基CH3和H·自由基，兩個甲基自由基和納米棒表面的晶格氧以及H·通過一系列的反應最終生成C2H4、H2O以及一個氧空位，氧空位能參與導電從而使納米棒的電阻減小。并且兩個H·自由基也能與納米棒表面的晶格氧反應生成水，而產生一個氧空位，使得納米棒的電阻減小。此外，納米棒表面所包覆的Ag納米顆粒，有可以促進CH4的分解反