铁纳米氧化物半导体材料的结构设计及其传感器应用
发布时间：2021-07-27 02:18
随着现代社会经济飞速发展,涌现出越来越多的环境问题,室内装潢甲醛超标以及大气中的污染气体已经严重威胁到人们的健康生活,而气体传感器的出现为解决这些问题开辟了新的途径。作为气体传感器的核心之一,气敏材料是推动气体传感器发展的一个有力因素。金属氧化物半导体气体传感器具有价格低、灵敏度高、结构简单以及响应快速等优点,经过长期的研究,已被广泛应用于医疗、生物科技、催化剂以及交通安全中。α-Fe2O3作为一种典型的窄禁带n型半导体材料,具有稳定性好、耐腐蚀、环境友好等优点,在光催化、锂电池以及气体传感等领域都扮演着重要的角色。目前,科研工作者们已经采取不同的方法成功制备出具有多种形貌的α-Fe2O3材料,并发现半导体的气敏性能与形貌、晶粒大小和组成有着密切的联系。然而,就纯的α-Fe2O3材料而言,仍然面临着许多问题,诸如灵敏度低,选择性差等,这些不足极大的限制了它们在实际生活中的应用。因此,寻找合适的方法来提高材料的气敏性能显得尤为重要。本文以提高半导体气体传感器...
【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】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体气敏材料的机理示意图
图 2.1 前驱体 EFO 纳米纤维的 TGA-DSC 曲线Fig.2.1 TGA-DSC curves of the precursor EFO nanofibers 和 EDS 表征分析-射线多晶衍射仪（XRD）对所制备 α-Fe2O3的晶相纯度及以 EFO 纳米管为例。如图 2.2a 所示，所有的这些特征峰体结构（JCPDS. No.33-0664）的标准谱图相吻合，未出表明其已成功掺入到氧化铁晶格。而且，材料在掺 Eu 之变得越来越宽，这证明 Eu 掺杂会抑制 α-Fe2O3晶粒的生以看出，（104）和（110）这两个峰在掺 Eu 之后会向左3+半径（0.095 nm）比 Fe3+（0.064 nm）半径大，在两种晶格畸变和膨胀[45]。特别地，Eu 掺杂对于纳米线具有相似来计算材料的平均晶粒大小，结果如表 2.2 所示：不难发
图 2.3 3.0 wt% EFO 纳米管的能谱图Fig.2.3 EDS spectrum of 3.0wt.% EFO nanotubes析 EFO 纳米管和纳米线的扫描电子显微镜（SEM）图）和掺杂后（2.4b 和 2.4d）的纳米材料可以明显看出线的形貌几乎没有什么影响，所有的纳米管和纳米线其它形貌出现，表明经静电纺丝法制备的材料具有高与纳米线相比，纳米管拥有粗糙的表面和独特的中与解吸并且也增加了气体传感中目标气体和活性位
本文编号：3304863
【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】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体气敏材料的机理示意图
图 2.1 前驱体 EFO 纳米纤维的 TGA-DSC 曲线Fig.2.1 TGA-DSC curves of the precursor EFO nanofibers 和 EDS 表征分析-射线多晶衍射仪（XRD）对所制备 α-Fe2O3的晶相纯度及以 EFO 纳米管为例。如图 2.2a 所示，所有的这些特征峰体结构（JCPDS. No.33-0664）的标准谱图相吻合，未出表明其已成功掺入到氧化铁晶格。而且，材料在掺 Eu 之变得越来越宽，这证明 Eu 掺杂会抑制 α-Fe2O3晶粒的生以看出，（104）和（110）这两个峰在掺 Eu 之后会向左3+半径（0.095 nm）比 Fe3+（0.064 nm）半径大，在两种晶格畸变和膨胀[45]。特别地，Eu 掺杂对于纳米线具有相似来计算材料的平均晶粒大小，结果如表 2.2 所示：不难发
图 2.3 3.0 wt% EFO 纳米管的能谱图Fig.2.3 EDS spectrum of 3.0wt.% EFO nanotubes析 EFO 纳米管和纳米线的扫描电子显微镜（SEM）图）和掺杂后（2.4b 和 2.4d）的纳米材料可以明显看出线的形貌几乎没有什么影响，所有的纳米管和纳米线其它形貌出现，表明经静电纺丝法制备的材料具有高与纳米线相比，纳米管拥有粗糙的表面和独特的中与解吸并且也增加了气体传感中目标气体和活性位
本文编号：3304863
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