基于尿素—氯化胆碱低共熔溶剂ZnO和SnO 2 纳米材料的制备及其气敏性能研究
发布时间：2023-10-21 10:25
低共熔溶剂法是制备纳米材料的简便方法,其中尿素-氯化胆碱低共熔溶剂具有制备简便、价格低廉、环境友好的特点,由于采用实验条件的不同,尿素-氯化胆碱低共熔溶剂法可分为反溶剂沉淀法、水热合成法、溶剂热法和离子热法。为此,论文采用尿素-氯化胆碱作为低共熔溶剂,开展了不同方法下ZnO和SnO2纳米材料的制备及所得纳米材料晶粒尺寸和形貌的研究,并测定了对氨水、丙酮、二甲苯、甲醇、甲醛、乙醇、乙二醇和异丙醇8种气体的气敏性能。首先,采用反溶剂沉淀法制备了长度为3 um左右、直径为0.5 um左右的棒状和长轴长为1 um左右、短轴长为0.5 um左右的米粒状结构的ZnO纳米材料。棒状结构ZnO纳米材料元件对200 ppm浓度甲醇和乙醇气体的灵敏度分别为15.55和21.63。采用水热合成法制备了厚度为17 nm左右的片状结构的ZnO纳米材料。片状结构ZnO纳米材料元件对200 ppm浓度乙醇和异丙醇气体的灵敏度分别为26.24和34.70。其次,采用溶剂热法制备了晶粒尺寸为15 nm左右的SnO2纳米颗粒材料。SnO2纳米颗粒材料元件对...
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 尿素-氯化胆碱低共熔溶剂概述
1.2 ZnO和SnO2的晶体结构
1.3 基于DES制备ZnO和SnO2纳米材料的研究现状
1.3.1 ZnO纳米材料的研究现状
1.3.2 SnO2纳米材料的研究现状
1.4 选题意义
1.5 研究内容
第二章 实验、表征与气敏性能测试方法
2.1 实验方法
2.1.1 基于UCC-DES制备ZnO纳米材料的实验方法
2.1.2 基于UCC-DES制备SnO2纳米材料的实验方法
2.1.3 实验所需试剂与仪器
2.2 表征方法
2.3 气敏性能测试方法
2.3.1 气敏元件的制备
2.3.2 气敏元件的性能测试原理
2.3.3 气敏元件性能的主要指标
第三章 基于UCC-DES反溶剂沉淀法的ZnO纳米材料制备、表征及气敏性能研究
3.1 ZnO纳米材料的制备
3.2 制备条件对ZnO纳米材料的影响结果分析
3.2.1 时间的影响
3.2.2 温度的影响
3.2.3 乙醇溶液浓度的影响
3.2.4 不同反溶剂的影响
3.3 ZnO纳米材料的形成机理
3.3.1 ZnO溶于UCC-DES的溶解机理
3.3.2 反溶剂析出沉淀ZnO纳米材料的原理
3.3.3 形成多种形貌ZnO纳米材料的机理
3.4 ZnO纳米材料的气敏性能测试
3.4.1 ZnO纳米材料所制气敏元件的电阻-加热电压曲线
3.4.2 ZnO纳米材料所制气敏元件的灵敏度与加热电压关系
3.4.3 ZnO纳米材料所制气敏元件的灵敏度与浓度关系
3.4.4 ZnO纳米材料所制气敏元件的恢复响应曲线
3.5 本章小结
第四章 基于UCC-DES水热合成法的ZnO纳米材料制备、表征及气敏性能研究
4.1 ZnO纳米材料的制备
4.2 ZnO纳米材料的表征
4.2.1 XRD物相分析
4.2.2 FESEM形貌分析
4.2.3 TEM分析
4.3 制备条件对ZnO纳米材料的影响结果分析
4.3.1 时间的影响
4.3.2 乙醇溶液浓度的影响
4.3.3 TEM分析
4.3.4 FT-IR光谱分析
4.4 ZnO纳米材料的形成机理
4.5 ZnO纳米材料的气敏性能测试
4.5.1 ZnO纳米材料所制气敏元件的电阻-加热电压曲线
4.5.2 ZnO纳米材料所制气敏元件的灵敏度与加热电压关系
4.5.3 ZnO纳米材料所制气敏元件的灵敏度与浓度关系
4.5.4 ZnO纳米材料所制气敏元件的恢复响应曲线
4.6 本章小结
第五章 基于UCC-DES溶剂热法的SnO2纳米颗粒制备、表征及气敏性能研究.
5.1 SnO2纳米颗粒的制备
5.2 SnO2纳米颗粒的表征结果分析
5.2.1 XRD物相分析
5.2.2 FESEM形貌分析
5.2.3 TEM分析
5.2.4 FT-IR光谱分析
5.3 SnO2纳米颗粒的形成机理
5.4 SnO2纳米颗粒的气敏性能测试
5.4.1 SnO2纳米颗粒所制元件的电阻-加热电压曲线
5.4.2 SnO2纳米颗粒所制元件的灵敏度与加热电压关系
5.4.3 SnO2纳米颗粒所制元件的灵敏度与浓度关系
5.4.4 SnO2纳米颗粒所制元件的恢复响应曲线
5.5 本章小结
第六章 基于UCC-DES离子热法的片球状SnO2介观晶体制备、表征及气敏性能研究
6.1 SnO2介观晶体的制备
6.2 SnO2介观晶体的表征结果分析
6.2.1 XRD物相分析
6.2.2 FESEM形貌分析
6.2.3 TEM分析
6.2.4 FT-IR光谱分析
6.3 SnO2介观晶体的形成机理
6.4 SnO2介观晶体的气敏性能测试
6.4.1 SnO2介观晶体所制气敏元件的电阻-加热电压曲线
6.4.2 SnO2介观晶体所制气敏元件的灵敏度与加热电压关系
6.4.3 SnO2介观晶体所制气敏元件的灵敏度与浓度关系
6.4.4 SnO2介观晶体所制气敏元件的恢复响应曲线
6.5 本章小结
第七章 基于UCC-DES水热合成法的SnO2纳米片制备、表征及气敏性能研究..
7.1 SnO2纳米片的制备
7.2 SnO2纳米片制备工艺参数探究
7.2.1 时间的影响
7.2.2 温度的影响
7.3 SnO2纳米片的形成机理
7.4 SnO2纳米片的气敏性能测试
7.4.1 SnO2纳米片所制气敏元件的电阻-加热电压曲线
7.4.2 SnO2纳米片所制气敏元件的灵敏度与加热电压关系
7.4.3 SnO2纳米片所制气敏元件的灵敏度与浓度关系
7.4.4 SnO2纳米片所制气敏元件的恢复响应曲线
7.5 ZnO和SnO2半导体金属氧化物的气敏机理
7.6 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 结论总结
8.1.1 基于UCC-DES制备ZnO纳米材料的结论总结
8.1.2 基于UCC-DES制备SnO2纳米材料的结论总结
8.2 ZnO、SnO2纳米材料的气敏性能
8.3 创新与不足
8.3.1 创新点
8.3.2 不足之处
8.4 展望
参考文献
致谢
本文编号：3855649
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 尿素-氯化胆碱低共熔溶剂概述
1.2 ZnO和SnO2的晶体结构
1.3 基于DES制备ZnO和SnO2纳米材料的研究现状
1.3.1 ZnO纳米材料的研究现状
1.3.2 SnO2纳米材料的研究现状
1.4 选题意义
1.5 研究内容
第二章 实验、表征与气敏性能测试方法
2.1 实验方法
2.1.1 基于UCC-DES制备ZnO纳米材料的实验方法
2.1.2 基于UCC-DES制备SnO2纳米材料的实验方法
2.1.3 实验所需试剂与仪器
2.2 表征方法
2.3 气敏性能测试方法
2.3.1 气敏元件的制备
2.3.2 气敏元件的性能测试原理
2.3.3 气敏元件性能的主要指标
第三章 基于UCC-DES反溶剂沉淀法的ZnO纳米材料制备、表征及气敏性能研究
3.1 ZnO纳米材料的制备
3.2 制备条件对ZnO纳米材料的影响结果分析
3.2.1 时间的影响
3.2.2 温度的影响
3.2.3 乙醇溶液浓度的影响
3.2.4 不同反溶剂的影响
3.3 ZnO纳米材料的形成机理
3.3.1 ZnO溶于UCC-DES的溶解机理
3.3.2 反溶剂析出沉淀ZnO纳米材料的原理
3.3.3 形成多种形貌ZnO纳米材料的机理
3.4 ZnO纳米材料的气敏性能测试
3.4.1 ZnO纳米材料所制气敏元件的电阻-加热电压曲线
3.4.2 ZnO纳米材料所制气敏元件的灵敏度与加热电压关系
3.4.3 ZnO纳米材料所制气敏元件的灵敏度与浓度关系
3.4.4 ZnO纳米材料所制气敏元件的恢复响应曲线
3.5 本章小结
第四章 基于UCC-DES水热合成法的ZnO纳米材料制备、表征及气敏性能研究
4.1 ZnO纳米材料的制备
4.2 ZnO纳米材料的表征
4.2.1 XRD物相分析
4.2.2 FESEM形貌分析
4.2.3 TEM分析
4.3 制备条件对ZnO纳米材料的影响结果分析
4.3.1 时间的影响
4.3.2 乙醇溶液浓度的影响
4.3.3 TEM分析
4.3.4 FT-IR光谱分析
4.4 ZnO纳米材料的形成机理
4.5 ZnO纳米材料的气敏性能测试
4.5.1 ZnO纳米材料所制气敏元件的电阻-加热电压曲线
4.5.2 ZnO纳米材料所制气敏元件的灵敏度与加热电压关系
4.5.3 ZnO纳米材料所制气敏元件的灵敏度与浓度关系
4.5.4 ZnO纳米材料所制气敏元件的恢复响应曲线
4.6 本章小结
第五章 基于UCC-DES溶剂热法的SnO2纳米颗粒制备、表征及气敏性能研究.
5.1 SnO2纳米颗粒的制备
5.2 SnO2纳米颗粒的表征结果分析
5.2.1 XRD物相分析
5.2.2 FESEM形貌分析
5.2.3 TEM分析
5.2.4 FT-IR光谱分析
5.3 SnO2纳米颗粒的形成机理
5.4 SnO2纳米颗粒的气敏性能测试
5.4.1 SnO2纳米颗粒所制元件的电阻-加热电压曲线
5.4.2 SnO2纳米颗粒所制元件的灵敏度与加热电压关系
5.4.3 SnO2纳米颗粒所制元件的灵敏度与浓度关系
5.4.4 SnO2纳米颗粒所制元件的恢复响应曲线
5.5 本章小结
第六章 基于UCC-DES离子热法的片球状SnO2介观晶体制备、表征及气敏性能研究
6.1 SnO2介观晶体的制备
6.2 SnO2介观晶体的表征结果分析
6.2.1 XRD物相分析
6.2.2 FESEM形貌分析
6.2.3 TEM分析
6.2.4 FT-IR光谱分析
6.3 SnO2介观晶体的形成机理
6.4 SnO2介观晶体的气敏性能测试
6.4.1 SnO2介观晶体所制气敏元件的电阻-加热电压曲线
6.4.2 SnO2介观晶体所制气敏元件的灵敏度与加热电压关系
6.4.3 SnO2介观晶体所制气敏元件的灵敏度与浓度关系
6.4.4 SnO2介观晶体所制气敏元件的恢复响应曲线
6.5 本章小结
第七章 基于UCC-DES水热合成法的SnO2纳米片制备、表征及气敏性能研究..
7.1 SnO2纳米片的制备
7.2 SnO2纳米片制备工艺参数探究
7.2.1 时间的影响
7.2.2 温度的影响
7.3 SnO2纳米片的形成机理
7.4 SnO2纳米片的气敏性能测试
7.4.1 SnO2纳米片所制气敏元件的电阻-加热电压曲线
7.4.2 SnO2纳米片所制气敏元件的灵敏度与加热电压关系
7.4.3 SnO2纳米片所制气敏元件的灵敏度与浓度关系
7.4.4 SnO2纳米片所制气敏元件的恢复响应曲线
7.5 ZnO和SnO2半导体金属氧化物的气敏机理
7.6 本章小结
第八章 结论与展望
8.1 结论总结
8.1.1 基于UCC-DES制备ZnO纳米材料的结论总结
8.1.2 基于UCC-DES制备SnO2纳米材料的结论总结
8.2 ZnO、SnO2纳米材料的气敏性能
8.3 创新与不足
8.3.1 创新点
8.3.2 不足之处
8.4 展望
参考文献
致谢
本文编号：3855649
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3855649.html
