金属元素掺杂二氧化锡纳米材料的可控制备及其气体传感性能
发布时间：2021-09-15 16:39
时代不断进步,人们的健康和环保意识也日益增强,面对有毒有害气体带来的种种问题,实时监测有毒有害气体变得越来越重要,所以气体传感器应运而生。目前,根据检测方式的差异,气体传感器可划分为五类,其中金属氧化物半导体型气体传感器因其响应值高、稳定性好、应用范围广和成本低廉等优点一直是研究的热点。但传统的金属氧化物纳米材料传感器还存在着一些缺陷,包括:灵敏度低、选择性差和长期稳定性不好等。本论文为了进一步提高半导体型气体传感器的气敏性能和实用化水平,主要围绕着优化掺杂金属的种类开展工作,不断优化传感材料设计与制备手段。本论文主要工作内容如下:1、探究了二氧化锡的合成条件,包括:水热时间、不同草酸比例和不同表面活性剂。同时,制备了不同过渡族金属元素掺杂的氧化锡纳米颗粒,包括铜离子、铝离子、镍离子、钴离子、锌离子和银离子掺杂的二氧化锡;2、实验优选发现其中锌元素掺杂的二氧化锡对乙醇具有良好的响应性,而镍元素掺杂的二氧化锡对有毒有害气体甲醛具有非常好的响应性和选择性;3、后期的工作细致探究不同掺杂比的影响并讨论了气敏增强的机理。实验结果显示:5%摩尔质量锌掺杂的二氧化锡纳米材料最佳工作为180℃,在5...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常见气体传感器的分类；商用半导体金属氧化物气敏传感器Fig.1-1Theclassificationofdifferentgassensorandmetaloxidesemiconductorgassensorsforcommercialuse
（a）直热式气体传感器的结构示意图；（b）旁热式气体传感器示意图；（c）厚膜型气体传感器示意图；（d）薄膜型气体传感器示意图
（a）陶瓷管；（b）旁热式气体传感器的实物图；（c）旁热式气体传感器的电路示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]Shape-controlled Synthesis of Porous SnO2 Nanostructures via Morphologically Conserved Transformation from SnC2O4 Precursor Approach[J]. Qihua Wang,Dewei Wang,Tingmei Wang. Nano-Micro Letters. 2011(01)
博士论文
[1]多维度典型形貌纳米二氧化锡基烃类气体传感器的检测特性研究[D]. 徐苓娜.重庆大学 2016
[2]氧化锌基表面电导型气体传感器—微纳结构调控及气敏性能研究[D]. 刁凯迪.重庆大学 2016
[3]金属掺杂氧化锌基乙炔气体传感器的检测特性及气敏机理研究[D]. 高拓宇.重庆大学 2015
[4]基于In2O3的半导体气体传感器的制备和应用[D]. 杨卫.武汉大学 2014
[5]多孔硅基/一维金属氧化物复合结构的制备与气敏性能研究[D]. 武雅乔.天津大学 2014
[6]氧化锡纳米线的制备、气敏性能及第一性原理研究[D]. 李辉.上海大学 2012
[7]氧化物纳米材料的合成、结构与气敏特性研究[D]. 徐甲强.上海大学 2005
硕士论文
[1]石墨烯复合材料基柔性薄膜传感器[D]. 郭云龙.北京化工大学 2017
[2]铈、银掺杂的二氧化锡单根纳米带的气敏性能研究[D]. 秦昭君.云南师范大学 2016
[3]二氧化锡的水热合成及其气敏性能研究[D]. 况新亮.重庆大学 2015
[4]金属掺杂对二氧化锡纳米结构和气敏性能的影响[D]. 程亮.西北师范大学 2015
[5]基于SnO2微纳结构材料的气体传感器研究[D]. 张正林.哈尔滨师范大学 2014
[6]碱土金属（锶/钡）钛酸盐的缺陷化学[D]. 陈亚鹏.华中科技大学 2014
[7]二氧化锡/氧化锌纳米棒和纳米花核壳结构的合成及场发射性质[D]. 江志兴.东华大学 2013
[8]社区医疗废物控制的法律机制研究[D]. 沈雷.上海交通大学 2011
[9]SnO2/Au复合材料的制备及其气敏性研究[D]. 张丽芳.华中科技大学 2011
[10]氧化氮及氨气有机敏感薄膜的制备及特性研究[D]. 王勉.电子科技大学 2006
本文编号：3396422
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常见气体传感器的分类；商用半导体金属氧化物气敏传感器Fig.1-1Theclassificationofdifferentgassensorandmetaloxidesemiconductorgassensorsforcommercialuse
（a）直热式气体传感器的结构示意图；（b）旁热式气体传感器示意图；（c）厚膜型气体传感器示意图；（d）薄膜型气体传感器示意图
（a）陶瓷管；（b）旁热式气体传感器的实物图；（c）旁热式气体传感器的电路示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]Shape-controlled Synthesis of Porous SnO2 Nanostructures via Morphologically Conserved Transformation from SnC2O4 Precursor Approach[J]. Qihua Wang,Dewei Wang,Tingmei Wang. Nano-Micro Letters. 2011(01)
博士论文
[1]多维度典型形貌纳米二氧化锡基烃类气体传感器的检测特性研究[D]. 徐苓娜.重庆大学 2016
[2]氧化锌基表面电导型气体传感器—微纳结构调控及气敏性能研究[D]. 刁凯迪.重庆大学 2016
[3]金属掺杂氧化锌基乙炔气体传感器的检测特性及气敏机理研究[D]. 高拓宇.重庆大学 2015
[4]基于In2O3的半导体气体传感器的制备和应用[D]. 杨卫.武汉大学 2014
[5]多孔硅基/一维金属氧化物复合结构的制备与气敏性能研究[D]. 武雅乔.天津大学 2014
[6]氧化锡纳米线的制备、气敏性能及第一性原理研究[D]. 李辉.上海大学 2012
[7]氧化物纳米材料的合成、结构与气敏特性研究[D]. 徐甲强.上海大学 2005
硕士论文
[1]石墨烯复合材料基柔性薄膜传感器[D]. 郭云龙.北京化工大学 2017
[2]铈、银掺杂的二氧化锡单根纳米带的气敏性能研究[D]. 秦昭君.云南师范大学 2016
[3]二氧化锡的水热合成及其气敏性能研究[D]. 况新亮.重庆大学 2015
[4]金属掺杂对二氧化锡纳米结构和气敏性能的影响[D]. 程亮.西北师范大学 2015
[5]基于SnO2微纳结构材料的气体传感器研究[D]. 张正林.哈尔滨师范大学 2014
[6]碱土金属（锶/钡）钛酸盐的缺陷化学[D]. 陈亚鹏.华中科技大学 2014
[7]二氧化锡/氧化锌纳米棒和纳米花核壳结构的合成及场发射性质[D]. 江志兴.东华大学 2013
[8]社区医疗废物控制的法律机制研究[D]. 沈雷.上海交通大学 2011
[9]SnO2/Au复合材料的制备及其气敏性研究[D]. 张丽芳.华中科技大学 2011
[10]氧化氮及氨气有机敏感薄膜的制备及特性研究[D]. 王勉.电子科技大学 2006
本文编号：3396422
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