金属氧化物半导体纳米材料的制备及其气敏传感性能的研究
发布时间：2021-06-13 23:34
气敏传感器的关键在于其敏感元件,即气敏传感材料,传感器的气敏传感材料与气体接触后产生的一系列物理、化学效应会将气体类别,浓度和成分按照一定的规律转换成电信号输出,通过判断输出电信号的特点,读取与待测气体相关的信息。在不同种类的气敏传感器中,金属氧化物半导体传感器因其气敏材料制备方法简单、重复性好、成本低、稳定性好等优势而被广泛应用。但是金属氧化物半导体气敏传感器往往需要较高的测试温度,以达到最好的气敏检测性能,而长时间的高温工作不仅增加测试成本,还会降低敏感元件的稳定性和测试结果的可靠性,因此尝试在较低工作温度下达到优异的气敏检测性能的相关研究备受重视。可增强金属氧化物半导体气敏传感材料的气敏传感性能的方式,主要在材料的组成成分,形貌结构,表面改性等方面对材料进行提升。除此以外,在传统的气敏传感器原型器件制备过程中采用的涂覆成膜工艺步骤繁琐,随机性强,容易造成材料的分布不均和团聚,因此降低材料的性能。所以制备可直接生长在传感器衬底上的开放式纳米阵列结构材料可以避免传统涂覆技术造成的性能降低,并且有益于气体的扩散及增加气体与材料的有效接触面积,从而精简制备过程和提高金属氧化物半导体气敏传...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Ordered porous metal oxide semiconductors for gas sensing[J]. Xinran Zhou,Xiaowei Cheng,Yongheng Zhu,Ahmed A.Elzatahry,Abdulaziz Alghamdi,Yonghui Deng,Dongyuan Zhao. Chinese Chemical Letters. 2018(03)
[2]Morphology-dependent nanocatalysis on metal oxides[J]. LI Yong & SHEN WenJie * State Key Laboratory of Catalysis;Dalian Institute of Chemical Physics,Chinese Academy of Sciences,Dalian 116023,China. Science China（Chemistry）. 2012(12)
[3]Improved acetone sensing properties of flat sensors based on Co-SnO2 composite nanofibers[J]. HU Lei~1,2 & LI Yi~1,2* 1 College of Environmental, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2 Key Laboratory of Integrated Regulation and Resource Development on Shallow Lakes of Ministry of Education, Hohai University, Nanjing 210098, China. Chinese Science Bulletin. 2011(24)
本文编号：3228575
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１酮代谢示意图??
图２．１?Ｃ〇３０４尖晶石结构模型［｜６）??Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｈｅ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｓｐｉｎｅｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｃｏ＾〇４??图２．２不同形貌的（：〇３０４纳米材料：（ａ）纳米片阵列［３８］；?（ｂ）菱形纳米棒阵列［３９１；?（ｃ）针状??纳米棒阵列｜４ｔ＞１；?（ｄ）纳米管［４１】；（ｅ）八面体ｔ４２１；?（ｆ）凹面纳米立方体［４３１．??Ｆｉｇ．?２．２?Ｃ０３Ｏ４?ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ：?（ａ）?ｎａｎｏｓｈｅｅｔ?ａｒｒａｙｓ；?（ｂ）?ｒｈｏｍｂｕｓ??ｎａｎｏｒｏｄ?ａｒｒａｙｓ；?（ｃ）?ｎａｎｏｎｅｅｄｌｅ?ｎａｎｏｒｏｄ?ａｒｒａｙｓ；?（ｄ）?ｎａｎｏｔｕｂｅｓ；?（ｅ）?ｏｃｔａｈｅｄｒａｌ；?（ｆ）?ｃｏｎｃａｖｅ??ｎａｏｃｕｂｅｓ??ｃ〇３ｏ４在各领域的应用都与其特殊的物理性能和化学性能相关，而这与材料??的形貌紧密相关。从图２．１中Ｃ〇３０４尖晶石结构模型可以看出，晶格氧在晶胞中??是被封闭在立方体中的，在一个晶胞单元中有八分之一的四面体位置被Ｃｏ２＋占??据，一半的八面体位置被Ｃｏ３＋占据。在Ｃｏ３０４自然形成的截顶八面体由｛００１｝面??和｛１１１｝面构成，只含有Ｃｏ２＋，但是Ｃｏ３＋才是Ｃｏ３０４催化剂上的活性位点。在｛１１０｝??面则被较多的Ｃｏ３＋占据，｛１１０丨有两种类型的表面终端：一种在四面体位置有两??个Ｃｏ２＋离子，八面体位置有两个Ｃｏ３＋离子和四个Ｏ２？离子；另一种在八面体位点??ＩＩ??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Ordered porous metal oxide semiconductors for gas sensing[J]. Xinran Zhou,Xiaowei Cheng,Yongheng Zhu,Ahmed A.Elzatahry,Abdulaziz Alghamdi,Yonghui Deng,Dongyuan Zhao. Chinese Chemical Letters. 2018(03)
[2]Morphology-dependent nanocatalysis on metal oxides[J]. LI Yong & SHEN WenJie * State Key Laboratory of Catalysis;Dalian Institute of Chemical Physics,Chinese Academy of Sciences,Dalian 116023,China. Science China（Chemistry）. 2012(12)
[3]Improved acetone sensing properties of flat sensors based on Co-SnO2 composite nanofibers[J]. HU Lei~1,2 & LI Yi~1,2* 1 College of Environmental, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2 Key Laboratory of Integrated Regulation and Resource Development on Shallow Lakes of Ministry of Education, Hohai University, Nanjing 210098, China. Chinese Science Bulletin. 2011(24)
本文编号：3228575
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