氧化铟基气体传感器的设计与制备研究

发布时间：2022-12-10 00:18

　　氧化铟是一种重要的n型半导体材料,禁带宽度较宽（2.30～3.75 eV）、具有良好的导电和导热性能,被广泛应用在气体传感器和光电催化等研究领域。科研工作者为了改善单一氧化铟的气敏性能,采用的改性方法包含结构改性、组分改性以及其他创新的新策略。本论文分别采用紫外光液相还原法制备原子分散的Au负载In2O3材料和溶剂热法制备了 Ni掺杂的In2O3材料,结合相关的表征手段对材料的微观结构、形貌和气敏传感机制进行了深入的研究。具体研究内容如下:1、采用沉淀法获得具有较高比表面积的In2O3载体材料,通过紫外光液相还原法制备了原子分散的Au负载In2O3纳米材料。发现0.25%Au/In2O3样品在较低的工作温度下（100℃）,对HCHO气体具有最高的响应。利用XPS、TEM等技术对材料的组成和结构进行表征,通过原位CO-DRIFTS分析以进一步研究Au的分散状态。结果表明,Au在材料表面分散性较高,易形成均一的活性位点,有效的改善了传感器的气敏选择性。Au的负载促进了材料表面化学吸附氧的形成,从而提高材料的气敏性能。2、采用溶剂热的方法制备了不同含量（1%、3%、5%）Ni掺杂的空心花状I... 

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 气体传感器概述
    1.2 氧化铟纳米材料概述
    1.3 氧化铟纳米材料的制备方法
        1.3.1 水热溶剂热法
        1.3.2 化学气相沉积法
        1.3.3 模板法
        1.3.4 超声喷雾热解法
        1.3.5 静电纺丝法
    1.4 氧化铟纳米材料在气体传感器中的应用
    1.5 氧化铟纳米材料的气敏性能改性
        1.5.1 形貌调控
        1.5.2 多组分复合改性
        1.5.3 元素掺杂改性
        1.5.4 贵金属负载改性
    1.6 单原子金属催化剂的概述及其应用
    1.7 本论文主要研究目的、意义及内容
        1.7.1 本论文主要研究目的及意义
        1.7.2 本论文的主要研究内容
第二章 Au负载氧化铟纳米材料的制备及其气敏性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验仪器
        2.2.2 实验试剂
        2.2.3 Au负载氧化铟纳米材料的制备
        2.2.4 传感器的制备及性能测试
        2.2.5 材料的表征方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Au负载氧化铟纳米材料的结构和组成分析
        2.3.2 气敏性能评价
        2.3.3 气敏机理研究
    2.4 本章小结
第三章 Ni掺杂氧化铟纳米材料的制备及其气敏性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验仪器
        3.2.2 实验试剂
        3.2.3 Ni掺杂氧化铟纳米材料的制备
        3.2.4 气体传感器件的制备及性能测试
        3.2.5 材料的表征方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Ni掺杂氧化铟纳米材料的结构和组成分析
        3.3.2 气敏性能评价
        3.3.3 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



本文编号：3715662