In 2 O 3 /纳米TiO 2 复合氢气传感器的制备与性能增强

发布时间：2022-01-09 15:53

　　氢气,作为新能源的一种,其氢元素是宇宙中含量最丰富的,燃烧产物为水,燃烧热值大,没有污染产物,是一种理想的替代能源。但氢气无色无味,容易爆炸,其储存、运输和使用中的安全问题急需解决。本文致力于常温工作环境中的传感器氢敏性能的研究:通过不同半导体氧化物的复合、掺杂以及贵金属催化,期望得到在室温下响应时间、恢复时间、灵敏度等性能同时优异的传感器。研究工作主要包括以下部分:采用水热法制备TiO₂纳米片,进一步利用压片法制备了In₂O₃/TiO₂复合压片氢气传感器,并系统研究了贵金属电极、样品的热处理温度及In₂O₃与TiO₂的复合比重对传感器氢敏性能的影响。研究发现,压片法制备的氢气传感器在室温下均具有优异的氢敏性能。在Pt电极催化作用下,传感器的氢敏性能大大优于Ag电极传感器,其最低响应氢气的浓度达到1 ppm,阻值变化达到10⁶数量级。这是因为Pt电极显著降低了样品表面的吸附活化能。通过比较不同退火温度对传感器的性... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

锐钛矿型TiO2及金红石型TiO2结构

1 绪论1.3.2 气体传感器工作原理气体传感器是一种探测各种气体存在的装置，包括可燃气体、易燃气体和有毒气体。因为许多气体对有机生命有害，所以传感器在我们生活中有着非常重要的地位。在各种半导体传感器中，TiO2气体传感器由于其灵敏度高，响应速度快，成本低，长期稳定而备受青睐。TiO2气体传感器可以检测不同的气体：氧化性气体（O2、NO2）和还原性气体（H2、CO、NH3、H2S），氧化性气体的气敏响应表现为电阻的增加，还原性气体的气敏响应表现为电阻的减少。通常这些气体与 TiO2表面的微观反应差别很大，传感机理比较复杂，传感器的性能会受到多种因素的影响。然而传感机制可以通过以下两个过程确认：接收过程和传导过程，如图 1.2 所示，为不同模式下气体感应示意图。其过程包括发生在 TiO2表面的物理吸附和化学吸附过程。

研究技术路线图

【参考文献】：
期刊论文
[1]阳极氧化法制备TiO2纳米管及其光催化性能[J]. 苏雅玲,张飞白,杜瑛珣,肖羽堂.  无机化学学报. 2009(11)



本文编号：3579009