镍基介孔金属氧化物的制备及其在气体传感器中的应用
[Abstract]:With the development of economy and people's increasing attention to mine gas and gas explosion, industrial toxic gas leakage, indoor air pollution and other environmental safety problems, it is of great significance to develop Gao Min sensibility, high selectivity, high stability gas sensitive materials and advanced gas sensor technology to ensure the safety of national production and life. Mesoporous materials have many advantages, such as large specific surface area, high pore volume, adjustable aperture and so on. It is a kind of potential gas sensitive material, which attracts the attention of researchers. In this paper, several kinds of nickel based oxide mesoporous materials with different pore structure, pore size, hole wall thickness and pore wall composition have been synthesized by hard template method, and the structure parameters and chemical properties are studied. 1, a series of mesoporous silica KIT-6 with different pore size (5.7 to 9.4 nm) and specific surface area were synthesized by controlling different hydrothermal synthesis temperatures, and the Mesoporous Nickel Oxide.XRD with different thickness of the pore wall (5.1 ~ 9.4nm) was prepared with its hard template, and the physical absorption of N2 physical absorption was made. The results of TEM characterization show that the prepared mesoporous nickel oxide has a highly ordered mesoporous structure, large specific surface area, high pore volume and adjustable mesoporous distribution (from single mesoporous to double mesoporous). We studied its sensitivity to formaldehyde gas, and found that the sensitivity of Mesoporous Nickel oxide is higher than that of the bulk phase of nickel oxide in 380 ppm formaldehyde gas. The concentration is about 4-10 times that of the body phase nickel oxide. In addition, the greater the size of the mesoporous, the smaller the thickness of the pore wall, the higher the sensitivity to the formaldehyde gas. The sensitivity of the Mesoporous Nickel Oxide with a double mesoporous distribution and thin hole wall at the optimum working temperature of 300 to 380 ppm formaldehyde is 20.5, which is higher than that of the other Mesoporous Nickel oxide materials. Material.2, the chemical composition of gas sensitive materials also has an important influence on its gas sensitivity. We use different proportions of iron nitrate and nickel nitrate (Fe/Ni=0.01 ~ 0.35) mixed solution as precursors, KIT-6 molecular sieves synthesized at 40 C as hard templates, and a series of mesoporous composite materials are synthesized by nano pouring route. Wide angle XRD only detects oxygen. The diffraction peak of nickel showed that Fe entered the lattice of nickel oxide mainly in the form of ion. The result of.EDS characterization showed that the theoretical doping amount of the synthesized Fe Doped Mesoporous Nickel oxide composite was in agreement with the actual doping amount. The characterization of small angle XRD and TEM showed that the introduction of iron nitrate influenced the nickel oxide in the KIT-6 hole. The mesoscopic order of the prepared materials gradually decreased with the increase of Fe doping content. The physical adsorption test of.N2 showed that the prepared material maintained a large specific surface area, high pore volume and double mesoporous structure. The sensitivity of formaldehyde to formaldehyde was significantly improved by the study of the sensitivity of the Mesoporous Nickel oxide doped with Fe. Fe/Ni=0.20, with the highest sensitivity (up to 554 at 90 ppm formaldehyde concentration), is 65 times.3 of pure Mesoporous Nickel oxide, and further increases the proportion of iron nitrate (Fe/Ni-2) in the mixed solution of iron nitrate and nickel nitrate (Fe/Ni-2), and improves the heat treatment temperature. A series of ordered mesoporous NiFe204 with spinel structure with different thickness of the pore wall is also synthesized, and the NiFe204 is also synthesized. A series of characterization of small angle XRD, N2 physical adsorption and TEM were carried out. We studied its sensitivity to formaldehyde gas. The test results showed that mesoporous NiFe2O4 had high sensitivity to formaldehyde gas (up to 60 at 46 ppm formaldehyde concentration).
【学位授予单位】:宁夏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB383.4
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本文编号:2169150
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