SnO2基異質(zhì)結(jié)納米纖維的制備及氣敏性能研究.pdf

1、作為能感知被測(cè)氣體并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成輸出信號(hào)的器件或裝置，氣體傳感器常用于檢測(cè)危險(xiǎn)氣體。半導(dǎo)體金屬氧化物氣體傳感器具有成本低廉、物理化學(xué)性能穩(wěn)定且材料來(lái)源廣泛等優(yōu)點(diǎn)，是應(yīng)用最多的氣體傳感器類型之一。而寬帶隙的SnO2則是最早被發(fā)現(xiàn)的具有氣敏性能的半導(dǎo)體金屬氧化物之一。
　　研究表明，利用金屬氧化物對(duì)SnO2進(jìn)行表面修飾能有效提升其氣敏性能。近年來(lái)，鈣鈦礦氧化物由于其具有獨(dú)特的物理化學(xué)特性而備受關(guān)注。與此同時(shí)，納米纖維則因其一維納

2、米尺寸效應(yīng)以及有利于導(dǎo)電的長(zhǎng)程形貌是材料研究的理想結(jié)構(gòu)。本文基于SnO2納米纖維，研究了LaMnO3以及典型過(guò)渡金屬氧化物對(duì)SnO2納米纖維表面的改性對(duì)其氣敏性能的影響。
　　本文首先系統(tǒng)地研究了靜電紡絲工藝及煅燒條件對(duì)納米纖維形貌的影響，優(yōu)化了合成SnO2納米纖維的工況。
　　運(yùn)用靜電紡絲法一步合成了含有不同LaMnO3含量的SnO2納米纖維。氣敏測(cè)試表明，純SnO2納米纖維對(duì)NO2表現(xiàn)出優(yōu)異的氣敏性能。在200℃下，傳感

3、器對(duì)1 ppm NO2的響應(yīng)值達(dá)到49.8，遠(yuǎn)高于對(duì)其他氣體的響應(yīng)值。LaMnO3/SnO2納米纖維對(duì)NO2的響應(yīng)則低于純SnO2，但其對(duì)部分還原性氣體的響應(yīng)則有顯著提升。LaMnO3復(fù)合對(duì)氣敏性能的影響可能與形成的p-n異質(zhì)結(jié)有關(guān)。
　　利用浸漬法合成了Co氧化物修飾的SnO2納米纖維。結(jié)果表明，復(fù)合納米纖維對(duì)乙醇表現(xiàn)出優(yōu)異的氣敏性能。在300℃下，SCo-2納米纖維對(duì)100 ppm乙醇?xì)怏w的響應(yīng)值相對(duì)于純SnO2納米纖維提升了