二氧化錫氣敏傳感器的研究.pdf

1、本論文通過(guò)水熱合成法制備SnO<,2>粉體，并以此納米SnO<,2>粉體為本底，摻雜Pd、sb、Y和摻雜Ag，Al，Bi分別制成無(wú)催化層的甲烷和氫氣傳感器。然后，用Al<,2>O<,3>和Pt的混合熱處理制成外層活性料。利用表面催化技術(shù)制成厚膜旁熱式傳感器，測(cè)試其在甲烷，氫氣，乙醇?xì)夥障碌臍饷籼匦?。?duì)結(jié)果作合理的解釋分析。 利用SEM和XRD等現(xiàn)代分析手段對(duì)實(shí)驗(yàn)制備的納米SnO<,2>粉體進(jìn)行了表征，分析了其物相結(jié)構(gòu)和微觀形貌，

2、并初步探討了合成動(dòng)力學(xué)對(duì)SnO<,2>粉體的影響，最終確定其最佳的合成溫度160℃，合成時(shí)間12h和溶液pH值1.5。 對(duì)厚膜傳感器摻雜元素進(jìn)行分析，摻雜元素Sb以Sb<'3+>和Sb<'5+>的形式散到SnO<,2>晶格形成固溶體，其對(duì)晶粒結(jié)構(gòu)，初始電阻和氣敏特性都產(chǎn)生影響。摻雜元素Pd在熱處理后以納米晶PdO<,1-x>，存在于SnO<,2>中多孔材料孔壁和表面，分析其“溢出”機(jī)理。摻雜元素Ag以Ag<'+>存在于SnO<,

3、2>表面，并取代Sn<'4+>形成替位式雜質(zhì)。分析其對(duì)其對(duì)提高氫氣靈敏度的原因。除此，根據(jù)實(shí)驗(yàn)初步分析了Y，Al，Bi元素的作用。 表面涂敷Al<,2>O<,3>和氯鉑酸的傳感器可以提高其對(duì)干擾氣體的選擇性，結(jié)合SEM分析出其微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其晶粒為短柱狀，晶粒之間有許多氣孔并組成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，推測(cè)出甲烷，氫氣，以及乙醇在此種表面催化的傳感器的反應(yīng)過(guò)程。 在本論文基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高氫氣傳感器對(duì)乙醇的選擇性是下一步需解決的問(wèn)題。