基于一维纳米结构二氧化锡的高性能气体传感器的研究

发布时间：2021-05-10 15:40

　　随着我国经济社会的快速发展,大气环境和微环境污染问题已经成为最受关注的话题之一。准确和实时检测环境中的有毒、有害、易燃和易爆气体对于环境治理以及保障人类健康和生命安全具有重要意义。气体传感器作为检测气体种类和浓度的器件或系统,因其体积小、成本低、易制作、可集成和在线测量等优点,广泛应用于大气环境和微环境监测、工业和家庭安全监控、医疗和健康诊断等领域。在基于各种原理的气体传感器中,氧化物半导体气体传感器具有全固态、高灵敏、高可靠等优势,一直是气体传感器领域的研究前沿与热点。如何提高氧化物半导体气体传感器的灵敏度、选择性和稳定性是本领域的核心科学问题,也是拓展其应用的关键。对于氧化物半导体气体传感器,其性能与作为传感材料的氧化物半导体的结构和成分密切相关。随着纳米科学和微纳加工技术的发展,人们发现氧化物半导体材料在纳米尺度下,具有独特的机械、光学、电学和催化特性。除此之外,其比表面积会随着晶粒尺寸的减小而增大,并且载流子的运动也受到晶粒尺寸的影响。为了进一步提高氧化物半导体气体传感器的性能,满足其实际应用的需要,设计和制备高性能的氧化物半导体纳米材料成为了研究的核心部分。随着静电纺丝技术的... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：113 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 气体传感器
        1.2.1 气体传感器概述
        1.2.2 气体传感器的分类
    1.3 金属氧化物半导体型气体传感器
        1.3.1 MOS型气体传感器的概述
        1.3.2 MOS型气体传感器的结构
        1.3.3 MOS型气体传感器的特性参数
        1.3.4 MOS型气体传感器的敏感机理
        1.3.5 影响MOS型气体传感器灵敏度的关键因素
        1.3.6 MOS气体传感器的增感方法
    1.4 纳米结构二氧化锡在气体传感器领域的应用
        1.4.1 二氧化锡纳米材料的概述
        1.4.2 二氧化锡基气体传感器的研究进展
    1.5 本文的主要研究内容
第2章 基于钴离子掺杂二氧化锡纳米纤维的乙醇气体传感器
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验设备
        2.2.2 传感材料合成
        2.2.3 气体传感器的制作
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 传感材料表征
        2.3.2 传感特性测试
        2.3.3 传感机理分析
    2.4 本章小结
第3章 基于铑离子掺杂二氧化锡纳米纤维的丙酮气体传感器
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验设备
        3.2.2 传感材料合成
        3.2.3 气体传感器的制作
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 传感材料表征
        3.3.2 传感特性测试
        3.3.3 传感机理分析
    3.4 本章小结
第4章 基于钌离子掺杂二氧化锡纳米纤维的丙酮气体传感器
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验设备
        4.2.2 传感材料合成
        4.2.3 气体传感器的制作
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 传感材料表征
        4.3.2 传感特性测试
        4.3.3 传感机理分析
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢



本文编号：3179621