细菌纤维素模板法制备金属氧化物及光增强气敏性能研究

发布时间：2022-12-09 05:21

　　近年来,诸如ZnO、SnO2等的金属氧化物半导体（MOS）由于价格低廉、结构简单、气敏性能优异并且能与微电子电路兼容在气体传感器领域得到了广泛的研究。纳米材料由于具有特殊的表面性质而迅速发展并被应用于各个领域,在半导体气体传感器的研究中,越来越多的金属氧化物纳米材料被设计和开发用于敏感材料,以寻求更好的气敏响应。模板法是常见的获得特殊形貌纳米材料最简单的方法之一,利用模板法已成功制备出纳米管、纳米球、纳米花等具有极高比表面积的纳米材料,细菌纤维素具有特殊的三维网状结构并且易于去除、可生物降解、可工业生产,是一种新兴的生物模板。本论文工作主要以合成金属氧化物纳米材料为主要研究内容,利用表面富含羟基官能团的细菌纤维素为模板,通过可控限量吸附金属离子,并简单热处理后,获得了三维多孔的金属氧化物,展现了良好的气体传感性能。通过二元复合材料的协同作用以及外加光照的形式增强传感器的气敏性能,具体的研究内容如下:1.以细菌纤维素为模板,Co（NO3）2为前驱体盐溶液制备Co3O4,并探究了Co（NO3）2溶液浓度对于Co3O4形貌的影响,结果表明浓度为0.1 M时,合成的Co3O4能够保持最佳的三维... 

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 金属氧化物半导体气体传感器的研究现状
        1.2.1 金属氧化物半导体气体传感器
        1.2.2 金属氧化物半导体气体传感器的气敏机制
        1.2.3 金属氧化物半导体材料增敏改进方法
    1.3 金属氧化物半导体纳米材料的制备方法
        1.3.1 水热/溶剂热法
        1.3.2 溶胶-凝胶法
        1.3.3 化学气相沉积
        1.3.4 模板法
    1.4 细菌纤维素
        1.4.1 细菌纤维素的结构与性质
        1.4.2 细菌纤维素在能源领域的应用
        1.4.3 细菌纤维素在环境领域的应用
        1.4.4 细菌纤维素在气体传感器领域的应用
    1.5 本论文选题思路和主要研究工作
第2章 金属氧化物半导体的模板法制备
    2.1 前言
    2.2 实验过程
        2.2.1 主要实验材料及仪器
        2.2.2 实验方法
        2.2.3 样品的表征
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 样品的结构形貌分析
        2.3.2 气敏性能研究
    2.4 本章小结
第3章 Co_3O_4/ZnO复合物的制备及气敏特性研究
    3.1 前言
    3.2 实验过程
        3.2.1 主要实验材料及仪器
        3.2.2 Co_3O_4/ZnO复合物的制备
        3.2.3 材料的表征
        3.2.4 器件的制作与气敏性能测试
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 样品的结构形貌与成分分析
        3.3.2 气敏性能
        3.3.3 气敏机理研究
    3.4 本章小结
第4章 紫外增强Co_3O_4/ZnO复合物的气敏性能
    4.1 前言
    4.2 实验过程
        4.2.1 主要实验材料和仪器
        4.2.2 材料和器件的制作
        4.2.3 气敏测试实验
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 气敏测试结果
        4.3.2 光增强机理
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3714909