氧化锌纳米材料的合成方法及气敏性能的研究

发布时间：2017-03-31 18:10

  本文关键词：氧化锌纳米材料的合成方法及气敏性能的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近几年随着工业化的不断发展,工厂将有害气体排放到大气中,使空气质量急剧下降,人们接触到这些气体会给身体带来巨大的危害,在这种情况下人们开始着手研究灵敏度高的气敏元器件。本文主要是通过控制和优化反应条件制备不同形貌的氧化锌纳米棒,对氧化锌纳米棒进行改性掺杂并且研究氧化锌纳米棒气敏特性以及在气体传感器上的应用。用水热法通过改变反应条件来制备不同形貌的氧化锌纳米柱,该气敏材料能够检测出更低浓度的CH_3OH、C_2H_5OH、C_3H_7OH气体,制得的氧化锌纳米棒对甲苯和苯的灵敏度几乎不受苯和甲苯浓度的影响,两种气体的浓度增大但响应值没发生变化。研究了贵金属Au掺杂氧化锌纳米材料的气敏性能,实验结果表明Au粒子的存在提高了氧化锌纳米材料气敏性能并且掺Au氧化锌纳米线在工作温度为450℃下对浓度低达9ppm的甲苯气体的响应值为6.25。用水热生长法通过ZnO与SnO_2反应在一定的水热条件下制备出的ZnSnO_3样品的形貌呈正八面体结构,当外环境温度为400℃时该纳米材料对浓度为50ppm的CHOH气体的灵敏度响应值高到60,并且在外工作温度400℃下该三维ZnSnO_3气敏材料对CHOH气体的响应值都比C_2H_5OH、CH_3OH气体的高,这足以说明ZnSnO_3气敏材料在该外环境温度下对CHOH气体具有一定的选择性,在外环境温度为400℃时,该气敏材料的浓度为1ppm的甲醛气体响应值为8.5。
【关键词】：纳米氧化锌 掺杂 水热法 气敏性能
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ132.41;TB383.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-16
• 1.1 选择该课题的背景依据7-8
• 1.2 氧化锌基本性质及其应用8
• 1.2.1 氧化锌的基本性质8
• 1.2.2 氧化锌在气体传感器方面的应用8
• 1.3 纳米氧化锌的制备方法8-12
• 1.4 半导体气体传感器概况12-14
• 1.4.1 纳米氧化锌材料的气敏特性13-14
• 1.4.2 气敏传感器的性能的改进14
• 1.5 半导体气敏材料的研究现状与展望14-15
• 1.6 本文研究的目的与内容15-16
• 1.6.1 本课题的研究目的15
• 1.6.2 本文的研究内容15-16
• 第二章 棒状氧化锌纳米阵列的制备、结构及表征与气敏特性16-24
• 2.1 引言16
• 2.2 水热法制备纳米棒16-21
• 2.2.1 反应温度对ZnO纳米柱结构的影响17-18
• 2.2.2 反应时间对ZnO纳米柱结构的影响18
• 2.2.3 加热处理对ZnO纳米柱的结构影响18-19
• 2.2.4 种子薄膜退火处理对ZnO纳米柱结构的影响19-20
• 2.2.5 反应物中不同锌源对ZnO纳米柱结构的影响20-21
• 2.3 氧化锌纳米棒气敏特性的研究21-23
• 2.3.1 气敏材料测试机理21
• 2.3.2 氧化锌纳米柱的气敏性能21-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 管状氧化锌纳米阵列的制备、结构及表征与气敏特性24-28
• 3.1 引言24
• 3.2 管状纳米氧化锌的合成及形貌的影响因素24-26
• 3.3 氧化锌纳米管的气敏性能26
• 3.4 本章小结26-28
• 第四章 掺杂纳米氧化锌的制备与气敏特性的研究28-36
• 4.1 引言28
• 4.2 金掺杂氧化锌纳米线的制备及其气敏性能的研究28-31
• 4.2.1 金掺杂氧化锌纳米线的制备与表征29
• 4.2.2 掺Au氧化锌纳米线的气敏特性研究29-31
• 4.3 掺杂SnO_2纳米氧化锌的制备及其气敏性能的研究31-34
• 4.3.1 水热法生长纳米ZnSnO_3及结构表征31-32
• 4.3.2 三维ZnSnO_3八面体的气敏性能32-34
• 4.4 本章小结34-36
• 第五章 结论与展望36-38
• 5.1 结论36-37
• 5.2 展望37-38
• 致谢38-39
• 参考文献39-40

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