錫基復(fù)合氧化物的制備及氣敏性能研究.pdf

1、現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中，可燃性氣體和有毒氣體無(wú)處不在，給人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來隱患。因此，采用半導(dǎo)體氣體傳感器檢測(cè)有毒有害氣體的研究越來越受到人們的關(guān)注。隨著工業(yè)及科技的不斷發(fā)展，環(huán)境檢測(cè)的要求提高，對(duì)氣體傳感器的要求也越來越高。而常用的簡(jiǎn)單氧化物氣敏材料靈敏度偏低，選擇性較差。因此，通過摻雜和復(fù)合技術(shù)改進(jìn)簡(jiǎn)單氧化物氣敏性能的研究成為傳感器領(lǐng)域多年來的研究熱點(diǎn)。本文對(duì)錫基復(fù)合氧化物氣敏材料近年來的研究、發(fā)展及應(yīng)用情況作了較全面的總結(jié)和評(píng)述，

2、并開展了錫基復(fù)合氧化物氣敏材料的系統(tǒng)研究。研究發(fā)現(xiàn)：錫基復(fù)合氧化物因具有特殊的結(jié)構(gòu)而呈現(xiàn)出比簡(jiǎn)單氧化物更好的氣敏特性。具體結(jié)果如下： 一、用水熱法制備了復(fù)合氧化物Zn2SnO4粉體，并研究了工藝條件對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和形貌的影響。研究發(fā)現(xiàn)，制備工藝對(duì)產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)和氣敏性能都有影響，水熱法制備的材料具有良好的晶型和分散性，對(duì)硫化氫氣體具有良好的靈敏度和選擇性，貴金屬浸漬摻雜后能夠明顯地改善水熱法合成材料對(duì)硫化氫氣體的靈敏度和選擇性。且在

3、較低的工作電壓下對(duì)硫化氫氣體具有快速的響應(yīng)-恢復(fù)特性。 二、利用水熱法合成出了ZnO/ZnSnO3復(fù)合氧化物，通過改變?cè)系谋壤玫搅薢nO含量不同的ZnO/ZnSnO3復(fù)合氧化物，研究了原料比例對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和氣敏性能的影響。結(jié)果顯示：首次用水熱法合成出近純相六方形的ZnSnO3，通過反應(yīng)摻雜貴金屬Au，得到了對(duì)HCHO氣體靈敏度高、選擇性好的氣敏材料。 三、利用共沉淀法采用不同沉淀劑合成出不同形貌的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物Cd

4、SnO3。通過XRD、TEM表征發(fā)現(xiàn)，沉淀劑對(duì)產(chǎn)物的形貌和結(jié)晶度有明顯的影響；氣敏性能測(cè)試結(jié)果顯示前處理溫度相對(duì)較高時(shí)材料的氣敏性能較好(500℃，600℃)；浸漬法摻雜貴金屬改性后的氣敏性能測(cè)試結(jié)果表明：浸漬摻雜0.5wt.％的貴金屬Ru，能夠使CdSnO3材料對(duì)C2H5OH、H2S、HCHO氣體的靈敏度和選擇性增高，并具有較好的響應(yīng)-恢復(fù)特性。 四、通過配合物前驅(qū)體熱分解法和共沉淀法制備了鈣鈦礦型稀土復(fù)合氧化物L(fēng)aFeO3。