钴掺杂二氧化锡基氢气传感器气敏特性研究

发布时间：2018-04-25 08:38

  本文选题：气体传感器 + 二氧化锡　； 参考：《传感技术学报》2017年09期

【摘要】：氢气(H_2)是溶解在变压器油中的重要故障特征气体,对油中溶解的H_2气体浓度进行在线监测能实时有效反映变压器的运行状况。针对传统的二氧化锡基气体传感器检测油中溶解气体存在工作温度较高,气体响应较低的问题,提出一种用金属钴Co掺杂纳米二氧化锡SnO_2基传感器检测变压器油中溶解气体的方法,介绍其制备方法研制气体传感器并测试H2气敏特性,同时基于第一性原理对其敏感机理进行了探讨。结果表明:金属Co掺杂SnO_2后传感器的最佳工作温度降低至300℃,对50μL/L H_2的灵敏度增到12.16,Co掺杂后SnO_2的导带负移,在费米能级附近出现了新的掺杂能级,增大了SnO_2表面的导电性能,H2吸附在Co-SnO_2表面时,价带顶附近区域出现了新的表面态,有利于载流子在价带和导带间的转移,从而改善传感器的气敏性能。
[Abstract]:Hydrogen ( H _ 2 ) is an important fault characteristic gas dissolved in transformer oil . It can effectively reflect the operating conditions of the transformer in real time . In the light of the problem of high working temperature and low gas response of dissolved gas in the oil , a new method for detecting dissolved gas in transformer oil is presented . The results show that the best working temperature of the gas sensor is decreased to 12.16 , and the sensitivity of SnO _ 2 is increased to 12.16 . When H _ 2 is adsorbed on the surface of Co - SnO _ 2 , the new surface state appears in the area near the top of the valence band , which is beneficial to the transfer of carriers between the valence band and conduction band , thus improving the gas - sensitive performance of the sensor .

【作者单位】： 西南大学工程技术学院;国网重庆市电力公司电力科学研究院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51507144) 重庆市自然科学基金项目(cstc2016jcyj A0400)
【分类号】：TP212

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本文编号：1800587