尖晶石型氧化物半导体对丙酮及CO气体的气敏研究

发布时间：2023-03-18 22:20

　　在过去几年里,金属氧化物半导体气敏传感器发展迅速,在检测污染物、有毒有害气体方面发挥了巨大作用。到目前为止,已经有大量的金属氧化物半导体材料被用来制作气敏元件,这些金属半导体氧化物包括二元氧化物(如ZnO、NiO、WO3等),三元氧化物(如ZnFe2O4、NiFe2O4、ZnCo2O4等)以及由四种或四种以上更为复杂的金属氧化物,这些氧化物因其结构简单、功耗低、成本低、选择性和稳定性好而广受科研工作者的欢迎。尖晶石结构尤其是尖晶石铁氧体(AFe2O4,A=Zn、Cu、Mg、Ni等)属于三元金属氧化物半导体材料,被广泛应用于各种领域,像气体传感器、光催化剂、磁性材料、锂离子电池以及太阳能电池等。近几年纳米科技迅猛发展,纳米材料指晶粒尺寸在1～100 nm范围之内的粉末,包括氧化物、金属化合物等。因为纳米材料的小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应等基本特性,导致了纳米材料在物理、化学等方面都显示出特殊的性能。在论文中,我们通过溶胶凝胶法制备了 N型半导体CuFe2O4和MgFe2O4纳米粉体,并制备了传感器元件,研究了其对还原性气体丙酮以及CO的气敏研究,讨论了气敏物理机制。并探讨传感元件在...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 金属氧化物半导体气敏传感器的研究进展
        1.2.1 氧化物半导体气敏传感器的研究进展
        1.2.2 尖晶石结构(AB₂O₄)气敏材料的研究概况
    1.3 丙酮及CO气体传感器目前的研究进展
    1.4 光激发气体传感器的研究进展
    1.5 半导体材料检测气体的机制
    1.6 研究背景及研究内容
第二章 样品制备、表征与测试方法
    2.1 纳米材料的制备
    2.2 纳米粉体材料的表征方法
    2.3 气敏元件的制备和测试原理
    2.4 气敏元件的相关参数
第三章 紫外光和多波长光激发下CuFe₂O₄纳米材料对丙酮气敏性能的研究
    3.1 CuFe₂O₄纳米材料的制备与表征
        3.1.1 CuFe₂O₄纳米材料的制备
        3.1.2 CuFe₂O₄的表征
    3.2 纳米晶粒材料对丙酮的气敏响应讨论
    3.3 本章小结
第四章 紫外光和多波长光激发下MgFe₂O₄纳米材料对丙酮气敏性能的研究
    4.1 MgFe₂O₄纳米粉体样品的制备与表征
        4.1.1 MgFe₂O₄纳米粉体样品的制备
        4.1.2 MgFe₂O₄纳米粉体样品的表征
    4.2 MgFe₂O₄纳米晶粒材料对丙酮的气敏响应讨论
    4.3 本章小结
第五章 多波长光激发CuFe₂O₄和MgFe₂O₄纳米材料对CO的气敏性能的研究
    5.1 CuFe₂O₄和MgFe₂O₄纳米材料的制备与表征
        5.1.1 CuFe₂O₄和MgFe₂O₄纳米材料的制备
        5.1.2 CuFe₂O₄和MgFe₂O₄纳米材料的表征
    5.2 气敏传感器的制备和测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 CuFe₂O₄传感器测试结果
        5.3.2 MgFe₂O₄传感器测试结果
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3763981