基于Mo,Zn基多维纳米材料的控制制备及其气体敏感性能的研究
发布时间：2021-08-12 00:21
二十一世纪以来,随着人类社会的发展与进步,环境问题已经成为阻碍当今社会发展的一项重大问题,尤其是与人类的生存呼吸息息相关的气体污染问题,严重影响了人类的健康生活。因此,对有毒性气体进行检测进而改善气体环境,是人类需要完成的一项迫切而艰巨的任务。气体传感器可用于对有毒气体和有机性挥发物进行检测识别并量化,在排放控制,军事和公共安全,工业和农业生产,环境监测和医疗诊断等许多不同的领域皆是非常必要的。多种材料如半导体、金属氧化物、导电体聚合物和碳纳米管（CNTs）等已被用于气体传感器的研究和探索中。但他们在传感器的应用中仍然存在一些问题,比如反应温度高,灵敏度低,响应恢复时间久等。因此,探索出新的具有高灵敏度、低操作温度以及快速的响应恢复时间的气体传感技术是当今社会工作的重中之重。多维纳米材料尤其是二维、三维纳米材料由于具有极大的比表面积、丰富的活性位点以及快速的电子传质能力因此在传感器的应用领域中受到广泛关注。基于此,本论文合成出了一系列基于Mo、Zn基的二维、三维层状纳米材料,并通过掺杂复合等方法对其进行改性,以提高其传感器性能。主要包括以下内容;1.以液相的合成方法快速简单的制备了多个...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１旁热式气体传感器的结构组成??
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Ｏ气体的气敏检??测的实验。［６３］通过实验发现二层（２Ｌ），三层（３Ｌ）和四层（４Ｌ）Ｍ〇Ｓ２薄膜ＦＥＴ传感??器对ＮＯ的响应较高，检测限为０．８?ｐｐｍ，而单层（１Ｌ）ＭｏＳ２器件对ＮＯ的响应??显示出快速但不稳定的行为。Ｌａｔｅ等人制备了单层和多层ＭｏＳ２纳米片并将其??材应用于晶体管气体传感器，用于检测ｎｏ２，ｎｈ３，并检测了不同条件下湿度的??影响。［６４］由于单层的Ｍ〇Ｓ２晶体管气体传感器不稳定，所以他们对两层和五层??Ｍ〇Ｓ２晶体管气体传感器设备之间的性能进行了比较。如图１．３?（ａ）和（ｂ）分??别为两层和五层ＭｏＳ２ＦＥＴ气体传感器分别对Ｎ０２，?ＮＨ３的气敏响应，从图中可??以看出经过检测可以看到两种ＦＥＴ的电阻在接触ＮＨ３时都减小，而在接触Ｎ〇２??时电阻增加。因此都为ｎ型半导体传感器。ＮＨ３作为电子供体而Ｎ０２则作为电??子受体，因此可以确认反应机理是通过电荷转移机制。并且可以看出相对于两??层ＭｏＳ２ＦＥＴ气体传感器五层的ＭｏＳ２明显具有较高的灵敏度，这可能是由于二??者厚度不同，从而使得响应的电子结构不同导致的。??２０????１?９００?????／＿?％?――？２－ｉａｙｅｒ?■?２－ｉａｙｅｒ?ｌｈ＼??（３）?Ｋ?—５－ｌａｙｅｒ?８００－一５－５ａｙｅｒ?八?网??？１００?￣￣Ｉ???！???！???！?＊?：???＊＂?＇?Ｉ?＇?Ｉ?■?！＇丨．??５００?１０００?１５００?２０００?２５００?０?５００?１０００?１５００?２０００?２５００??Ｔｉｍｅ?丨ｓｅｃ）?Ｔｉｍｅ?（ｓｅｃ）??图１．３?（ａ
本文编号：3337190
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
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Ｏ气体的气敏检??测的实验。［６３］通过实验发现二层（２Ｌ），三层（３Ｌ）和四层（４Ｌ）Ｍ〇Ｓ２薄膜ＦＥＴ传感??器对ＮＯ的响应较高，检测限为０．８?ｐｐｍ，而单层（１Ｌ）ＭｏＳ２器件对ＮＯ的响应??显示出快速但不稳定的行为。Ｌａｔｅ等人制备了单层和多层ＭｏＳ２纳米片并将其??材应用于晶体管气体传感器，用于检测ｎｏ２，ｎｈ３，并检测了不同条件下湿度的??影响。［６４］由于单层的Ｍ〇Ｓ２晶体管气体传感器不稳定，所以他们对两层和五层??Ｍ〇Ｓ２晶体管气体传感器设备之间的性能进行了比较。如图１．３?（ａ）和（ｂ）分??别为两层和五层ＭｏＳ２ＦＥＴ气体传感器分别对Ｎ０２，?ＮＨ３的气敏响应，从图中可??以看出经过检测可以看到两种ＦＥＴ的电阻在接触ＮＨ３时都减小，而在接触Ｎ〇２??时电阻增加。因此都为ｎ型半导体传感器。ＮＨ３作为电子供体而Ｎ０２则作为电??子受体，因此可以确认反应机理是通过电荷转移机制。并且可以看出相对于两??层ＭｏＳ２ＦＥＴ气体传感器五层的ＭｏＳ２明显具有较高的灵敏度，这可能是由于二??者厚度不同，从而使得响应的电子结构不同导致的。??２０????１?９００?????／＿?％?――？２－ｉａｙｅｒ?■?２－ｉａｙｅｒ?ｌｈ＼??（３）?Ｋ?—５－ｌａｙｅｒ?８００－一５－５ａｙｅｒ?八?网??？１００?￣￣Ｉ???！???！???！?＊?：???＊＂?＇?Ｉ?＇?Ｉ?■?！＇丨．??５００?１０００?１５００?２０００?２５００?０?５００?１０００?１５００?２０００?２５００??Ｔｉｍｅ?丨ｓｅｃ）?Ｔｉｍｅ?（ｓｅｃ）??图１．３?（ａ
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