ZnO-SAW传感器的制备及其在甲醛检测中的应用研究

发布时间：2024-06-30 00:12

　　甲醛能够破坏生物细胞蛋白质,使细胞核内产生基因突变,造成DNA单链内交连和DNA与蛋白质交连,抑制DNA损伤修复等。长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病、鼻咽癌、脑瘤等疾病,甲醛也是诱发病态建筑物综合征的主要原因。2004年,国际癌症机构将甲醛确定为第一类致癌物质。对甲醛浓度的检测不仅关乎当代人的身体健康,更关系到下一代,甚至几代人的健康。目前,对甲醛的传统检测方法是分光亮度法、色谱法、极谱法、荧光法等,而这些方法需要在现场长时间采样,分析周期较长,操作复杂,测定结果是一段时间内的均值,不能实时反映室内空气中甲醛浓度。声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)传感器质量灵敏度可达到ng级,通过在其表面沉积可吸附甲醛的金属氧化物敏感膜能够实现甲醛的实时高灵敏度检测。本文制备了三种溅射功率下的ZnO-SAW传感器,通过自行搭建的甲醛气体检测平台对甲醛干气和甲醛湿气进行了检测,并用密度泛函理论方法系统地探索了甲醛分子在ZnO表面的吸附机制。主要研究内容和成果如下:1)用Materials Studio软件中的DMol3模块对ZnO、掺杂模型、缺陷模型进行了物理性质分析以...

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1室内空气中甲醛的主要来源4）日常用品

西南交通大学博士研究生学位论文最长可达几十年。据检测，表面积为100cm2的胶。若室内使用了刨花板覆盖的地板，则甲醛浓度可最主要来源。释放甲醛，人们在装修时用到的油漆、涂料、化纤甲醛，一般为3.35mg/m3，最高可达13.4mg/m3。要来源。有一定量的甲醛，每支香烟烟....

图1-2电导率传感器示意图

增加[30]。随着温度持续升高，化学进程如下[31]：2(g)2(ads)OO2(ads)2(ads)OeO2()()2adsadsOeO2(ads)(ads)OeO空气中含有甲醛时，甲醛分子将与薄膜表面的氧离子结合，....

图1-3微-气体传感器示意图

Wang等[45]通过将Pt电极设计在SiO2/Si基底上，研发了一结构见图1-3，并将1mol%Pb-掺杂SiO2薄膜合成在电极表面。传感器对0.03ppm甲醛的反应值为1.02，对0.05ppm甲醛的反0s，但这种薄膜对乙醇更加敏感。2013年，T....

图1-4MEMS传感器示意图

图1-4MEMS传感器示意图[55]表1-6NiO薄膜对甲醛的敏感性感器实验温度/℃反应值(/ppm)反应时间(s/ppm)恢复时间(s/ppm)导率6000.825mV/ppm----导率2800.14Ω/ppm13/1.0-8.0--导率280....

本文编号：3998098