納米ZnO、Al-,2-O-,3-的制備及其氣敏性能的研究.pdf

1、氧化鋅是一種用途十分廣泛的功能材料，已被用于氣敏、壓敏、催化、抗菌等重要領(lǐng)域。氧化鋅納米材料更是在陶瓷、電子、光學(xué)、化工、生物、醫(yī)藥等許多領(lǐng)域展現(xiàn)出特殊的用途。納米材料由于其非常大的比表面積，表現(xiàn)出比塊狀材料有更優(yōu)異的氣敏性能。本文重點(diǎn)研究了氧化鋅及摻雜氧化鋅的氣敏性能。本研究采用工藝簡(jiǎn)單的凝膠網(wǎng)絡(luò)法、均相沉淀法，用可溶性無機(jī)鹽制備出了氧化鋅納米粉體，降低了成本，減少了有機(jī)溶劑的污染。通過XRD、SEM、TG-DTA、微電泳儀等手段對(duì)氧

2、化鋅納米粉體及其前驅(qū)體進(jìn)行了表征。所制得ZnO納米粉體具有纖鋅礦結(jié)構(gòu)，用Scherrer公式計(jì)算了粒子的粒徑尺寸：均相沉淀法制備的ZnO納米粉體呈片狀，粒徑大約為28nm；而凝膠網(wǎng)絡(luò)法制備的ZnO則基本為球形，粒徑約為14nm，提供了一種納米氧化鋅粉體的簡(jiǎn)易制備方法。 本論文測(cè)試了氧化鋅材料對(duì)不同濃度三甲胺氣體和氨氣的氣體敏感特性。ZnO或ZnO基納米材料由于其粒徑小，比表面積大，對(duì)氧氣有很強(qiáng)的吸附性，并且在空氣中吸附氧達(dá)到平衡

3、，表現(xiàn)為一定條件下的電阻是固定值。氧化鋅材料屬于N型半導(dǎo)體，當(dāng)它們與還原性氣體相遇時(shí)，材料中導(dǎo)帶的電子增加，電阻減?。欢佑|氧化性氣體時(shí)，電阻則增大；根據(jù)電阻值的變化可計(jì)算得知電極對(duì)該氣體的靈敏度。氧化鋅材料電極在一定工作溫度時(shí)，電阻隨著TMA濃度的增加而減小，靈敏度增大。本文考查了摻雜氧化鋅材料的靈敏度：摻5％Al2O3的ZnO納米粉體因Al2O3的摻雜使比表面積增大，吸附氧的能力增強(qiáng)，因此對(duì)高濃度的TMA的響應(yīng)良好，對(duì)2000ppm