金属氧化物氢氧敏材料及传感阵列的研发

发布时间：2024-02-29 18:19

　　氢气是一种清洁能源,在合成工业、电子制造业、燃料电池等各方面都有广泛的应用。但是氢气易燃易爆,且无色无味,不易被人类所感知,因而在使用过程中存在一定的安全隐患。值得注意的是,在氢气生产、运输、存储或在某些特殊环境(例如对核材料所处气氛的氢气监测)下的监测中,背底气氛的氧气浓度往往低于20%甚至在ppm级别,在这种环境下的氢气检测与常规氧浓度下氢气检测有较大差别。因此为了保证上述环境中的生命财产安全,需要在不同氧浓度中对氢气及其浓度进行高灵敏的检测。金属氧化物(MOX)半导体气体传感器具有灵敏度高、成本低廉、长期稳定、易于微型化的优势,被广泛研究和使用。目前金属氧化物半导体气体传感器的响应机制与氧环境有很大的关系。为了在特定氧浓度范围内都能对氢气有高灵敏度,需要采取一定方式去进一步提高传感器的灵敏度。从气敏材料层面,可以采用修饰、复合等方式来提高灵敏度;从外场层面,可以采用过滤膜及热调制来调控气敏性能。因此本文首先用Pt修饰的ZnO作为气敏材料,在Pt-ZnO气敏膜上沉积一系列不同Si/Al原子比的SiO₂/Al₂O₃复合...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1八元件阵列传感器示意图（a）八元件阵列基片示意图；（b）八元件阵列传感器示意图；（c）

丝网印刷机印制到电极基片上，再通过结合化学气相沉积USP）两种成膜方式，在Pt-ZnO气敏膜上原位沉积一层S的复合膜。通过调节Si和Al的原子比（Si/Al）来调控扩散感器在不同氧浓度背底下的H2响应，并对其现象进行机理件的传感器均为本课题小组自行设计的八阵列气敏....

图2-2气味模组测试仪（a）整体实物图；（b）气氛采样及测试模块

华中科技大学硕士学位论文电极基片能让基片更好的散热。图2-1（c）和2-1图（d）分别为封装了不锈钢外壳的传感器示意图和实物图，封装后可避免人为误碰或外界损坏基片。2.2.2气味模组测试仪为了测试上一节介绍的传感器在气氛中的性能，实验室自制了传感器气....

图2-3化学气相沉积（CVD）与超声喷雾热解（USP）组合装置及过程（a）CVD及USP组合装置整体图；（b）传感器位于测试腔内；CVD和USP组合在玻璃器皿通入空气（c）前（d）后状态

华中科技大学硕士学位论文本小组相关工作及论文[83]。如图2-3（a）（b）所示，该装置主要由一个异形玻璃罐和2.2.2中介绍的气味模组测试仪组成，其中超声雾化器放置在玻璃罐的右侧底部，接通电源即可是金属盐溶液雾化。传感器放置在测试腔中并倒扣在玻璃罐左....

图2-4高通量气敏性能测试平台示意图

图2-4高通量气敏性能测试平台示意图[83]末采用均相沉淀法制备，Pt-ZnO粉末在制备好纳米ZnOO所需的药品试剂如表2-1所示。表2-1制备Pt-ZnO所需药品试剂化学式纯度厂家Zn(NO3)2·6H2O99.99%上海阿拉丁生化科技股份有限CH....

本文编号：3914735