氧化铟基气敏复合材料微观结构调控及性能研究

发布时间：2021-01-29 10:37

　　氧化铟纳米材料由于其专有的性能,在光子器件、电极、高功率晶体管、气体传感器等方面具有宽阔的应用前景。将氧化铟作为基体材料并对其进行掺杂改性可提高其气敏性能。一是元素掺杂在一定程度上会阻碍纳米晶粒的生长,可导致材料表面缺陷的产生及比表面积增大从而提高其气敏性能;二是禁带宽度可能会缩短,从而增强气敏反应。本文通过简单的制备方法分别制备了掺Al氧化铟及掺Ga氧化铟材料。结合一系列表征手段对材料形貌、组成及气敏性能进行了测试。探究了材料的气敏机理,内容如下:1、使用均匀沉淀法合成了掺杂不同摩尔比Al的In2O3纳米棒状材料。改性后的材料对甲醛显示出良好的响应。In2O3/6%Al在其最佳工作温度100℃下对10 ppm甲醛响应高达73.58,相比纯In2O3,响应提升了 4倍。并且对甲醛显示出良好的选择性及稳定性。通过X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）及透射电镜（TEM）表征发现Al有效掺入In2O3中并对其晶体结构产生影响,使材料形貌发生变化。利用比表面积测试（BET）、X射线光电子能谱（XPS）、光致发光光谱（PL）及紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis）等表征手段,证实掺杂Al... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 气体传感器概述
    1.2 半导体气体传感器概述
        1.2.1 半导体气敏传感器工作原理
        1.2.2 半导体气敏材料的制备方法
    1.3 氧化铟气敏材料概述
        1.3.1 氧化铟在检测各类气体中的应用
        1.3.2 氧化铟气敏材料的改性
    1.4 本论文主要研究的目的意义及内容
        1.4.1 本论文主要研究的目的意义
        1.4.2 本论文主要研究内容
2O₃复合材料的制备及气敏性能研究">第二章 Al掺In₂O₃复合材料的制备及气敏性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验主要试剂与仪器
2O₃/x%Al的制备">        2.2.2 In₂O₃/x%Al的制备
        2.2.3 材料的表征
        2.2.4 气敏传感器制备和性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 煅烧温度的选择
3材料表征分析">        2.3.2 Al掺杂In2O₃材料表征分析
        2.3.3 材料气敏性能表征
        2.3.4 材料表面性质表征
        2.3.5 气敏机理研究
    2.4 本章小结
2O₃的C₂H₅OH检测性能">第三章 Ga修饰增强In₂O₃的C₂H₅OH检测性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验主要试剂与仪器
        3.2.2 材料的制备
        3.2.3 材料的表征
        3.2.4 气敏传感器制备和性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 煅烧温度对氧化铟的影响
2O₃样品表征分析">        3.3.2 Ga掺杂In₂O₃样品表征分析
2O₃样品气敏性能检测">        3.3.3 In₂O₃样品气敏性能检测
        3.3.4 材料表面性质表征
        3.3.5 气敏机理研究
    3.4 本章小结
第四章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]Improved formaldehyde gas sensing properties of well-controlled Au nanoparticle-decorated In2O3 nanofibers integrated on low power MEMS platform[J]. Dongha Im,Donghyun Kim,Dasol Jeong,Woon Ik Park,Myoungpyo Chun,Joon-Shik Park,Hyunjung Kim,Hyunsung Jung.  Journal of Materials Science & Technology. 2020(03)



本文编号：3006742