基于金属化合物纳米材料的气体传感器研究

发布时间：2020-04-03 06:53

【摘要】：气体传感器已广泛应用于各个领域,如医疗诊断中的呼气分析,环境保护中的车辆尾气监测,个人和国家安全中的反恐领域等。随着材料合成技术日趋成熟,基于低维纳米结构的半导体气体传感器发展迅速。与其微尺寸或块状材料相比,1D纳米材料已经被证明具有大的表面敏感区域,快速的电子径直传输途径,这些优势使得它们在检测目标气体时具有高灵敏度和高效率。采用多种技术手段来合成1D纳米材料,包括溶剂热法,静电纺丝技术,湿化学法、水热合成和气相沉积方法等。其中,溶剂热法和水热法制备材料形貌均匀,纯度高,质量好且工艺简单成本低。本文首先采用简易的溶剂热法制备了CdS纳米线,并通过CeO_2对其进行修饰,在其表面形成微异质结构。采用多种方式对制备好的材料进行表征分析。将所得样品与去离子水混合形成糊状物,涂覆于陶瓷电极表面制作出气体检测元件,并测试了检测元件对不同浓度乙醇气体的响应高低、最佳工作温度、恢复响应时间等性能参数,基于实验数据细致地分析了器件的工作机理。本文又以低温水热法制备了高产量的一维ZnO纳米材料,并进行了相应的表征分析,包括X射线衍射光谱分析(XRD),场发射扫描电子显微镜(SEM)等。将样品与去离子水混合形成糊状物,涂覆在银-钯电极上制作出气体检测元件,测试检测器件对乙醇气体的灵敏度,气体选择性,响应恢复等性能参数。制作出的ZnO器件对待测气体响应度高,在干扰气体氛围中,器件对目标气体检测能力良好,为日后ZnO气体传感器的批量化生产研究奠定良好基础。
【图文】：

传感器,外界环境,信息,湿度

新疆大学硕士学位论文第一章绪论传感器传感器 (sensor) 定义为一种能够感受外界环境信息，如压力、温度、湿度、气体、电等，并将感受到的信息按一定规律转换成可输出信号的元件[1,2]。如图 1-1 所示元件是传感器的基础，其一般由功能转换材料构成，外界环境信息经传感器件转换学参量，再由外部电路输出。根据敏感元件的不同，功能传感器可用于检测压力信磁信号、光学信号、温度信号、湿度信号和气体浓度信号等。

领域,气体传感器,敏感材料,检测领域

图 1-2 传感器的应用领域1.2.1 气体传感器的分类气体传感器的种类繁多，从工作原理、检测领域、敏感材料的选择以及输出信号度分类，都可以形成一个复杂且有共同点的分类体系。随着气体传感器的不断发展步，科研工作者在应对不同领域的不同需求时，对新的材料、新的体系展开了深入，，由此新研发出的气体传感器在不断涌现。气体传感器有的根据敏感材料划分，有
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP212;TB383.1

【参考文献】