氧化锌和氧化镍基纳米材料的制备及气敏性能研究

发布时间：2020-12-13 07:50

　　近年来,环境问题受到人们越来越多的关注,气敏传感器作为检测气体种类和含量的重要器件,已广泛应用于临床诊断中患者呼气分析、环境保护中车辆尾气及工业废气检测、国家安全中战场毒剂检测等领域。人民生活质量的提高和社会的不断进步对气体传感器的需求越多,对传感材料的要求也越严格。氧化物半导体气敏材料由于制备方式简单、灵敏度高、成本低等优势在气敏检测方面占据着重要的地位,并引起科学家们广泛关注。但是气敏传感器在应用方面仍存在很多有待改善的地方,如灵敏度不高、选择性差等问题。因此本文从氧化锌、氧化镍半导体材料的合成实验出发,通过异质结构构建及贵金属修饰等手段,有效提高金属氧化物半导体材料对目标气体的检测能力,并对其气敏性能提高的机理进行分析。本文的主要研究内容如下:（1）通过一步水热法和热处理工艺合成出纳米片组装的直径约为2μm的NiO/ZnO微球,并对其气敏性能进行测试。结果表明,与纯ZnO微球传感器相比,纳米片自组装的NiO/ZnO微球传感器对二氧化硫气体的响应有所改善。特别是Ni/Zn摩尔比为0.5（0.5 mol%NiO/ZnO）的传感器在160℃的工作温度下对10 ppm二氧化硫显示出优异选... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 金属氧化物半导体气体传感器
    1.3 金属氧化物半导体气敏材料
        1.3.1 ZnO材料简介
        1.3.2 NiO材料简介
    1.4 氧化物半导体功能化
        1.4.1 微观形貌控制
        1.4.2 异质复合
        1.4.3 表面修饰
    1.5 本论文的研究内容
第二章 实验材料和表征手段
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 材料表征
        2.3.1 X射线衍射仪
        2.3.2 场发射扫描电子显微镜
        2.3.3 X射线光电子能谱仪
        2.3.4 比表面积和孔径孔隙率分析
    2.4 气敏性能测试
        2.4.1 WS-30A气敏测试系统
        2.4.2 气敏元件的制备和测试
        2.4.3 气敏材料的性能指标及测试原理
2气敏性能">第三章 一步水热法制备纳米NiO/ZnO微球及其SO₂气敏性能
    3.1 引言
    3.2 样品的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 NiO/ZnO微球的微观特性
        3.3.2 NiO/ZnO微球的气敏性能
        3.3.3 NiO/ZnO微球的传感机理
    3.4 本章小结
2气敏性能">第四章 Pt改性片层状NiO的制备及其NO₂气敏性能
    4.1 引言
    4.2 样品的制备、表征
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 Pt-NiO纳米片的微观特性
        4.3.2 NiO纳米片的气敏性能
    4.4 Pt修饰NiO纳米片材料的气敏机理分析
    4.5 本章小结
第五章 结论
致谢
参考文献
附录
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：2914197