| Pt掺杂ZnSnO3纳米立方体对ppb级NO2的敏感强化研究 |
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| 引用本文： | 殷尧禹,沈岩柏,赵思凯,李昂,卢瑞,韩聪,崔宝玉,魏德洲.Pt掺杂ZnSnO3纳米立方体对ppb级NO2的敏感强化研究[J].矿物冶金与材料学报,2022,29(6):1295-1303. |
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| 作者姓名： | 殷尧禹 沈岩柏 赵思凯 李昂 卢瑞 韩聪 崔宝玉 魏德洲 |
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| 作者单位： | 1)东北大学资源与土木工程学院，沈阳 110819，中国 |
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| 摘 要： | 采用简易的一步水热法优化合成出不同Pt浓度掺杂的钙钛矿型ZnSnO3纳米立方体（ZSNCs），并利用XRD、SEM、TEM、EDS和XPS等表征手段对所制备材料的晶体结构、微观形貌、表面特性等进行了详细的分析表征。研究发现，所制备的Pt掺杂ZSNCs纳米立方体形貌均一，边长约为 400 nm，引入的Pt以PtO和PtO2的形式均匀负载在ZSNCs纳米立方体的表面上。以所获Pt掺杂ZSNCs纳米立方体为敏感材料制备出气敏元件，并详细研究了其气敏特性。结果表明，Pt掺杂可有效提升ZSNCs纳米立方体对NO2的敏感能力，当Pt掺杂浓度为1%（Pt/Zn摩尔比）时，ZSNCs纳米立方体对NO2具有最佳的气敏特性。在125℃的最佳工作温度下，1% Pt掺杂ZSNCs纳米立方体对500 ppb NO2的灵敏度为16，是未掺杂ZSNCs纳米立方体的11倍，且检测下限低于50 ppb，同时气敏元件也具有优异的稳定性和NO2选择性。结合结构表征和气敏特性测试结果，综合电子敏化和化学敏化效应阐述了Pt掺杂对ZnSnO3纳米立方体NO2敏感性能的增强机理，并建立了气敏反应模型。
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| 关 键 词： | ZnSnO3纳米立方体 铂金掺杂 二氧化氮 气体传感器 |
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