秸秆生物模板法制备氧化锌基复合材料及其增强气敏性能研究

发布时间：2023-08-11 16:42

　　我国各种农作物每年会产生大量秸秆,大部分秸秆无法被有效的利用,造成了资源的浪费,还污染了环境。根据仿生学原理发展的生物模板法,为秸秆的资源化又发现了一条道路。ZnO为传统的室温下禁带宽度为3.37eV的直接带隙宽带n型半导体,因为电子迁移率比较高不容易与激子复合,所以其在光电方面有着很好的潜力。而LaFeO₃为钙钛矿结构的p型半导体。钙钛矿氧化物独特的电,光,磁特性使其在材料研究中备受关注。本文以秸秆为模板,利用秸秆微观的介孔结构增加材料的比表面积,用ZnO和LaFeO₃复合制备复合气敏材料。通过X射线衍射(XRD)、扫面电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、BET比表面积测试等对制备的复合材料进行表征,以探究复合材料的成分,观察其微观的形貌结构。又以乙醇和丙酮为目标气体,通过静态测试法对复合材料的气敏性能进行测试,结果如下:先用焙烧法制备以秸秆为模板ZnO,再以水热法进行复合材料ZnO/LaFeO₃的合成。ZnO主体完好的保存了秸秆的微观结构,表面光滑平整,未出现团聚的迹象。ZnO为六角纤锌矿...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 气敏传感器
        1.1.1 气敏材料介绍
        1.1.2 ZnO纳米材料
        1.1.3 研究现状
    1.2 LaFeO₃纳米材料
    1.3 生物模板
        1.3.1 生物模板技术
        1.3.2 秸秆简介
    1.4 研究意义及内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
第2章 实验材料和方法
    2.1 实验药品及实验仪器设备
    2.2 秸秆分级结构纳米材料的制备
        2.2.1 秸秆模板的预处理
        2.2.2 秸秆模板ZnO的制备
        2.2.3 ZnO模板的ZnO/LaFeO₃材料的制备
        2.2.4 秸秆模板La FeO₃的制备
        2.2.5 LaFeO₃模板的LaFeO₃/ZnO材料的制备
    2.3 结构和成分表征方法
        2.3.1 XRD
        2.3.2 SEM
        2.3.3 TEM
        2.3.4 XPS
        2.3.5 BET
    2.4 气敏性能测试方法
        2.4.1 气敏元件的制作
        2.4.2 气敏性能的测试
第3章 ZnO模板的ZnO/LaFeO₃的表征及性能研究
    3.1 引言
    3.2 材料结构和成分表征
        3.2.1 成分分析
        3.2.2 形貌分析
        3.2.3 相互作用分析
        3.2.4 比表面积分析
    3.3 秸秆分级结构ZnO/LaFeO₃的气敏性能测试
    3.4 本章小结
第4章 LaFeO₃模板的LaFeO₃/ZnO的表征及性能研究
    4.1 引言
    4.2 材料结构和成分表征
        4.2.1 成分分析
        4.2.2 形貌分析
        4.2.3 相互作用分析
        4.2.4 比表面积分析
    4.3 秸秆分级结构LaFeO₃/ZnO的气敏性能测试
    4.4 气敏性能提升机制
    4.5 本章小结
第5章 结论及建议
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
作者简介及在学期间科研成果
致谢



本文编号：3841398