层状双金属氢氧化物基气敏传感器的制备及性能研究
发布时间：2021-02-28 14:20
环境保护和人类健康的迫切需求使安全可靠的气体检测一直以来都是一个具有重要研究意义的课题。事实上气敏传感器的发展是随着实际需求而进步的。早期的气敏传感器主要用于检测有毒有害气体、易燃易爆气体在空气中的含量是否超标,从而尽可能保证人类的健康和安全。生态环境和人类生活需求的不断发展促进了气体传感器的多样化,另外其应用方向也逐渐地由单一的高浓度环境检测向需要更低检测极限的食品安全、医学诊断、酒驾检测等领域扩展。针对气体传感器目前的研究与发展趋势,本论文研究制备了层状双金属氢氧化物基气敏传感器,获得了高灵敏度、快响应恢复特性及低检测极限的优良气体敏感特性,可分别用于对低浓度乙醇、氨气的选择性室温检测。首先通过水热法实现了三维花形层状分级结构的层状双金属氢氧化物的可控制备,然后从两个方面对制备得到的层状双金属氢氧化物进行改性:一方面,采用葡萄糖还原法实现银纳米颗粒对层状双金属氢氧化物的表面修饰,通过调控银纳米颗粒的覆盖率,得到了最佳银覆盖率的复合结构。实验结果表明,三维花形层状分级结构的层状双金属氢氧化物气敏传感器在室温下对乙醇气体具有快速动态响应特性。银纳米颗粒修饰的复合结构传感器在室温下对5<...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 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
1.2 层状双金属氢氧化物
1.3 层状双金属氢氧化物的改性
1.3.1 层状双金属氢氧化物的自身结构改性
1.3.2 层状双金属氢氧化物基纳米复合结构改性
1.4 层状双金属氢氧化物气敏传感器的研究现状
1.5 本课题的研究意义和主要研究内容
第2章 层状双金属氢氧化物分级结构的制备及其微观表征
2.1 实验材料
2.2 气敏传感元件制备、性能测试及所用仪器设备
2.2.1 气敏传感元件的制备
2.2.2 气敏性能的测试
2.2.3 样品制备及微观结构表征所用仪器设备
2.3 层状双金属氢氧化物的水热生长过程
2.3.1 水热反应前驱体溶液的配置
2.3.2 层状双金属氢氧化物的水热生长
2.3.3 层状双金属氢氧化物的清洗
2.4 层状双金属氢氧化物的生长机理
2.5 层状双金属氢氧化物的微观结构表征
2.5.1 FESEM表征
2.5.2 XRD分析
2.5.3 FTIR分析
2.5.4 TEM分析
2.6 本章小结
第3章 Ag@MgAl-LDHs复合结构的制备及其微观表征与气敏研究
3.1 实验材料
3.2 Ag@MgAl-LDHs复合结构的制备过程
3.3 Ag@MgAl-LDHs复合结构的形成机理
3.4 Ag@MgAl-LDHs复合结构的微观结构表征
3.4.1 FESEM表征
3.4.2 XRD分析
3.4.3 EDS分析
3.4.4 TEM分析
3.5 Ag@MgAl-LDHs复合结构传感器的气敏性能研究
3.5.1 动态响应特性分析
3.5.2 重复性分析
3.5.3 选择性分析
3.6 Ag@MgAl-LDHs复合结构传感器的气敏机理分析
3.7 本章小结
第4章 PANI/ZnTi-LDHs复合结构的制备及微观表征与气敏性能研究
4.1 实验材料
4.2 PANI/ZnTi-LDHs复合结构的制备过程
4.2.1 ZnTi-LDHs的制备
4.2.2 PANI及 PANI/ZnTi-LDHs复合结构的制备
4.3 PANI/ZnTi-LDHs复合结构的形成机理
4.4 PANI/ZnTi-LDHs复合结构的微观结构表征
4.4.1 FESEM表征
4.4.2 XRD分析
4.4.3 FTIR分析
4.5 PANI/ZnTi-LDHs复合结构传感器的气敏研究
4.5.1 动态响应特性分析
4.5.2 响应-恢复时间特性分析
4.5.3 稳定性分析
4.5.4 选择性分析
4.6 PANI/ZnTi-LDHs复合结构传感器的气敏机理分析
4.7 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
硕士论文
[1]氧化钨基核壳异质纳米线阵列的制备及其NO2敏感性能研究[D]. 张晓娟.天津大学 2017
本文编号：3055979
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 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
1.2 层状双金属氢氧化物
1.3 层状双金属氢氧化物的改性
1.3.1 层状双金属氢氧化物的自身结构改性
1.3.2 层状双金属氢氧化物基纳米复合结构改性
1.4 层状双金属氢氧化物气敏传感器的研究现状
1.5 本课题的研究意义和主要研究内容
第2章 层状双金属氢氧化物分级结构的制备及其微观表征
2.1 实验材料
2.2 气敏传感元件制备、性能测试及所用仪器设备
2.2.1 气敏传感元件的制备
2.2.2 气敏性能的测试
2.2.3 样品制备及微观结构表征所用仪器设备
2.3 层状双金属氢氧化物的水热生长过程
2.3.1 水热反应前驱体溶液的配置
2.3.2 层状双金属氢氧化物的水热生长
2.3.3 层状双金属氢氧化物的清洗
2.4 层状双金属氢氧化物的生长机理
2.5 层状双金属氢氧化物的微观结构表征
2.5.1 FESEM表征
2.5.2 XRD分析
2.5.3 FTIR分析
2.5.4 TEM分析
2.6 本章小结
第3章 Ag@MgAl-LDHs复合结构的制备及其微观表征与气敏研究
3.1 实验材料
3.2 Ag@MgAl-LDHs复合结构的制备过程
3.3 Ag@MgAl-LDHs复合结构的形成机理
3.4 Ag@MgAl-LDHs复合结构的微观结构表征
3.4.1 FESEM表征
3.4.2 XRD分析
3.4.3 EDS分析
3.4.4 TEM分析
3.5 Ag@MgAl-LDHs复合结构传感器的气敏性能研究
3.5.1 动态响应特性分析
3.5.2 重复性分析
3.5.3 选择性分析
3.6 Ag@MgAl-LDHs复合结构传感器的气敏机理分析
3.7 本章小结
第4章 PANI/ZnTi-LDHs复合结构的制备及微观表征与气敏性能研究
4.1 实验材料
4.2 PANI/ZnTi-LDHs复合结构的制备过程
4.2.1 ZnTi-LDHs的制备
4.2.2 PANI及 PANI/ZnTi-LDHs复合结构的制备
4.3 PANI/ZnTi-LDHs复合结构的形成机理
4.4 PANI/ZnTi-LDHs复合结构的微观结构表征
4.4.1 FESEM表征
4.4.2 XRD分析
4.4.3 FTIR分析
4.5 PANI/ZnTi-LDHs复合结构传感器的气敏研究
4.5.1 动态响应特性分析
4.5.2 响应-恢复时间特性分析
4.5.3 稳定性分析
4.5.4 选择性分析
4.6 PANI/ZnTi-LDHs复合结构传感器的气敏机理分析
4.7 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
硕士论文
[1]氧化钨基核壳异质纳米线阵列的制备及其NO2敏感性能研究[D]. 张晓娟.天津大学 2017
本文编号：3055979
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3055979.html
