分等级氧化锌基复合纳米材料的制备及其气敏特性研究

发布时间：2021-11-04 01:31

　　随着人们生活水平和生活质量的提高,对环境污染、食品安全和医疗健康等问题日益关注。为了实现相关领域的气体检测,高灵敏度、良好选择性和稳定性的气体传感器的需求逐年增加。氧化物半导体气体传感器具有灵敏度高、廉价易得、稳定性好、选择性好等优点,一直是气体传感领域的研究热点。高性能氧化物半导体式气体传感器的性能主要依赖于敏感材料的形貌、微观结构以及组分。近年来,纳米科技的发展为敏感材料的研究和材料微观结构的设计提供了新的动力。氧化锌（ZnO）是一种典型的N型半导体氧化物,在气体传感领域有着重要的应用价值。本文首先通过超声喷雾热解法在FTO衬底上生长ZnO纳米棒,再通过简单的水浴反应在氧化锌纳米棒的表面复合NiO、CuO等P型半导体,利用半导体氧化物复合的方式对其气敏特性进行改性,实现改善传感器的性能。主要研究内容如下:使用自制的简易超声喷雾系统在FTO衬底上制备形貌均一的ZnO纳米棒阵列。ZnO纳米棒表面光滑、没有杂质,并且纳米棒的底部直径比较大,顶部直径比较小,平均直径在300nm,长度为5μm。纤锌矿结构的ZnO是锌原子与氧原子六方密堆积结构,主要包括富氧正极性面、富锌的负极性面和平行于[0... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

直热式结构气敏元件示意图

平面式结构气敏元件示意图

图 1.3 管式结构气敏元件示意图）氧化物半导体型气体传感器性能的优劣主要从以下五个方面来判灵敏度（Sensitivity）：是反映传感器的电阻随待测气体浓度的变 N 型半导体和 P 型半导体分别置于还原性气体和氧化性气体中时，同，简单表示方法如下： N 型半导体，S=Ra/Rg（还原性气体） 或 S=Rg/Ra（氧化性气体） P 型半导体，S=Ra/Rg（氧化性气体） 或 S=Rg/Ra（还原性气体） 气敏元件的灵敏度用 S 表示，Ra为气敏元件在清洁的空气中的电

【参考文献】：
期刊论文
[1]Preparation and H2S Gas-Sensing Performances of Coral-Like SnO2–CuO Nanocomposite[J]. Chun Gao,Zhi-Dong Lin,Na Li,Ping Fu,Xue-Hua Wang.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2015(09)
[2]气体传感器的分类与工作原理浅探[J]. 雷菊华,方志兵.  山东工业技术. 2015(01)
[3]ZnO宽带隙半导体及其基本特性[J]. 贺永宁,朱长纯,侯洵.  功能材料与器件学报. 2008(03)
[4]电阻式半导体气体传感器[J]. 张强,管自生.  仪表技术与传感器. 2006(07)
[5]γ-Fe2O3超微粉的制备及气敏掺杂效应[J]. 牛新书,徐荭,王新军.  功能材料与器件学报. 2001(01)

博士论文
[1]基于分等级结构氧化物半导体的气体传感器研究[D]. 孙鹏.吉林大学 2014

硕士论文
[1]以Co3O4为基的异质结构的制备及其气敏性质的研究[D]. 刘海燕.北京化工大学 2015



本文编号：3474736