SnO_2气敏材料及其制备技术进展

为了解国内外SnO2气敏材料及其制备技术的研究进展,按照该材料的发展历程,对纳米粉体、纳米薄膜、纳米一维材料、介孔及多孔材料的制备技术及进展进行了详细的综述。结果认为,SnO2纳米粉体与纳米薄膜气敏材料的制备与使用仍是今后一段时间内重点发展对象;纳米一维材料与介孔、大孔材料等结构功能材料作为气敏材料方兴未艾,有很大的发展潜力和应用前景;新老制备技术的不断成熟及涌现将使SnO2纳米结构材料作为气敏材料而深入研究和广泛应用,结合掺杂等手段,将进一步推动SnO2气敏元件的高效微型、集成化、多功能、智能化发展。     

纺丝法制备多级SnO2纳米纤维及其气敏特性研究

为了提高SnO2的气敏性能,以PVP为有机溶剂,采用静电纺丝法制备了多级结构的SnO2纳米纤维,利用XRD,SEM和TEM等技术对材料的结构、形貌进行了表征,并制备了SnO2旁热式气敏元件.采用静态气体测试系统对SnO2元件进行了气敏测试.在工作温度300℃时,对0.5~50 ppm甲醛进行了气敏测试.测试结果表明:SnO2气敏元件对甲醛气体具有优异的响应灵敏度,快速的响应及响应恢复特性、较好的选择性.采用静电纺丝制备的多级结构SnO2纳米纤维对甲醛表现出良好的气敏特性.     

SnO_2复合薄膜甲烷气敏传感器研究进展

甲烷是具有稳定四面体分子结构的碳氢化合物,其键能大、分解困难且活性低,是煤矿安全生产的主要障碍及一种温室气体。SnO2半导体薄膜制备工艺简单、成本低廉、性能稳定,是甲烷传感器研发的主流气敏材料。科技人员进行了很多相关研究以提高传感器的性能,如新气敏材料的研究、催化剂/添加剂的使用、气敏机理的探索、传感器结构改进及气敏膜的表面修饰改性等。本文从气敏膜制备与改性、传感器结构设计及气敏机理研究三个方面,综述了近年来SnO2复合薄膜甲烷传感器的研究进展,结果表明:①应开发复合型金属氧化物半导体及高分子气敏材料,以提高灵敏度、选择性与稳定性;②研发微型智能传感器是未来发展的主要方向,而自组装技术应可用于制备金属氧化物半导体薄膜气体传感器微纳阵列;③气敏机理应与实验测试、材料设计及器件制备进行对照研究。     

静电纺丝法制备不同形貌的纳米SnO_2及其甲醛气敏特性的研究

采用静电纺丝法,分别选取不同的有机溶剂PVP,PMMA,制备了SnO2的有机物纳米纤维。在600℃温度下退火后,得到不同形貌的SnO2纳米材料(SnO2纳米纤维和SnO2纳米颗粒)。分别通过XRD,SEM,TEM,BET等表征方法对材料的微结构进行了表征,并分别制备了基于SnO2纳米纤维和SnO2纳米颗粒的气敏元件,测试了这些元件对(0.5~50)×10-6的甲醛气体的敏感性能。测试结果表明,在(0.5~50)×10-6甲醛浓度范围内,SnO2纳米颗粒气敏元件比SnO2纳米纤维气敏元件表现出更低的工作温度、更高的响应灵敏度和略长的响应及恢复时间。两种元件都对甲醛表现出良好的选择性。最后,分析了SnO2纳米材料对甲醛的吸附机理。     

纳米SnO2的制备技术及应用

SnO2为N型半导体结构，是一种优良的气敏和湿教材料。介绍了纳米SnO2的主要用途以及电弧气相法、溶胶—凝胶法、水热反应法和机械化学法等制备技术，探讨了SnO2的气敏机理，包括晶体尺寸效应和掺杂效应，并指出了纳米SnO2的发展前景。     

纳米二氧化锡的制备研究

SnO2作为一种重要的N型半导体材料,在气敏元件、太阳能电池、催化剂载体等方面的具有很高的潜在价值。本文就纳米SnO2多种制备方法进行了综述,并就纳米SnO2锑掺杂方面的应用前景进行了展望。     

纳米SnO2基气敏元件对甲醛气体的检测

采用溶胶-凝胶法制备了纳米SnO2粉末,利用X射线衍射仪(XRD)以及原子力显微镜(AFM)对材料的晶体结构及晶粒尺寸进行了表征.采用制备的纳米SnO2作为基底材料,掺杂纳米TiO2粉末(SnO2与TiO2的物质的量之比为9:1)以及少量的Ag+(物质的量百分比为0.2%～0.4%),以此材料制成气敏元件,检测了元件的甲醛气敏性能.结果表明:该元件在工作温度为300℃时,对200×10-6的甲醛具有较好的敏感性,在不同的工作温度下,元件表现出良好的气敏选择性.理论计算表明,气体分子轨道能量的差异是元件气敏选择性的定性因素.     

纳米SnO2基气敏元件对甲醛气体的检测（英文）

采用溶胶-凝胶法制备了纳米SnO2粉末,利用X射线衍射仪(XRD)以及原子力显微镜(AFM)对材料的晶体结构及晶粒尺寸进行了表征.采用制备的纳米SnO2作为基底材料,掺杂纳米TiO2粉末(SnO2与TiO2的物质的量之比为9∶1)以及少量的Ag+(物质的量百分比为0.2%~0.4%),以此材料制成气敏元件,检测了元件的甲醛气敏性能.结果表明:该元件在工作温度为300℃时,对200×10-6的甲醛具有较好的敏感性,在不同的工作温度下,元件表现出良好的气敏选择性.理论计算表明,气体分子轨道能量的差异是元件气敏选择性的定性因素.     

气敏型α-Fe_2O_3纳米粉体与薄膜制备技术研究进展

本文中总结了纳米α-Fe2O3气敏粉体与薄膜制备技术的最新研究进展,综述了近几年气敏型α-Fe2O3纳米粉体及薄膜的制备技术,就灵敏度低、选择性差、性能不够稳定等α-Fe2O3气敏材料及元件研究中存在的问题进行了探讨,指出必须在材料制备过程中通过控制粉体颗粒大小、掺杂、采用双层膜技术等改善其微观结构,才能提高材料的气敏性能。     

微结构气敏传感器敏感薄膜制备方法的研究

随着微结构气敏传感器的出现 ,金属氧化物半导体薄膜因具有灵敏度高、热质量小、批量制备一致性好等特点受到日益广泛的重视。本文比较了在微结构气敏传感器中三种方法制备的SnO2 敏感薄膜的结构和气敏响应特性。结果表明 ,用液涎生长和热氧化技术制备的SnO2 薄膜灵敏度高、稳定性好 ,但这种方法与lift off技术不兼容 ;室温直流溅射Sn然后热氧化方法制备的SnO2 薄膜虽然能采用lift off技术成形 ,但由于膜中晶粒结构和Sn/O比不合适使得它的气敏响应特性很差 ;室温混合气氛 (Ar/O2 比为 8∶2 )下射频溅射SnO2 靶然后退火制备的SnO2 薄膜 ,不仅对有机分子十分灵敏 ,而且与微电子工艺相容。室温射频溅射是制备微结构气敏传感器敏感薄膜较理想的方法     

气敏材料敏感机理研究进展

为研究气敏材料的敏感机理,获得提高材料气敏性能、开发新型气敏材料的理论指导,介绍了气敏材料的概念、分类,并从气体与敏感材料的物理、化学等相互作用出发,结合气敏材料电学性质的变化,对其敏感机理及模型进行了较为详细的阐述,指出气敏机理研究对于解决气敏材料选择性、稳定性差以及工作温度高等现存问题有着重要的意义。     

二氧化锡基气敏材料研究进展

在众多可应用于气敏传感器的金属氧化物材料中,SnO_2半导体是应用范围最为广泛的金属氧化物之一。现今对于SnO_2基气敏材料的性能改良主要通过两种手段:一是掺杂法,通过与不同的材料复合,制备复合金属氧化物;二是SnO_2纳米材料的制备,控制制备不同形貌的纳米材料。总结了SnO_2纳米材料的制备方法,以及不同材料掺杂形成的SnO_2基气敏材料,详细描述了各种复合材料的制备方法、形貌特点和气敏性能,并展望了未来SnO_2气敏材料的发展方向。     

浅谈国内天然气标准物质配置

目前国内分析天然气组成分析方法大都是气相色谱法,气相色谱法分析天然气组成需要使用国家标准物质。本文调查了国内天然气标准物质配置情况发现,天然气标准物质配置采用称量法进行,并且有严格的配置程序和注意事项。国内具备天然气标准物质配置能力的单位有9家单位,其中只有中国计量科学研究院能配置国家一级标准物质,其他单位只能配置国家二级标准物质。中国测试技术研究院可以配置最全组分的天然气标准物质。     

导电聚合物基气敏材料研究进展

综述了本征型导电聚合物(ICPs)基气敏材料的制备方法及影响其气敏性能的各种因素。制备ICPs气敏材料的主要方有电化学聚合或沉积、化学氧化聚合和气相聚合,影响其气敏性能的重要因素有掺杂(特别是质子酸掺杂)、对ICPs进行复合或填充处理、ICPs气敏材料的制备工艺、被检测气体或蒸气的性质以及外界条件等。     

网状纤维结构氧化镍的制备及其气敏性能

p型半导体金属氧化物作为气敏材料具备响应快速、选择性高的特点,用于气体传感器的制备与开发。静电纺丝法可制备具有丰富气体吸附位点的网状结构材料,增强材料的气体敏感特性。以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、四水合乙酸镍为原料,采用静电纺丝法制备具有网状纤维结构的p型半导体氧化镍。通过X射线衍射、扫描电镜、X射线光电子能谱和比表面积测试等分析技术对材料的结构、形貌、组成和比表面等性能进行表征,并对其气敏性能进行测定,考察煅烧温度对材料气敏性能的影响。结果表明:煅烧温度为500℃时获得的氧化镍组装成气体传感器,在工作温度为250℃时,该元件对50mg/L丙酮气体表现出快速响应特性(响应时间为5s)、良好选择性和稳定性。     

微乳液法制备气敏材料的技术及应用

基于微乳液纳米反应器制备气敏材料是制备纳米材料的新方法.介绍了微乳液作为纳米反应器制备气敏材料的方法及原理,重点综述了微乳液法在制备纳米气敏材料方面的研究状况,总结了微乳液法制备纳米颗粒粒径大小的影响因素,并提出了微乳液法制备纳米气敏材料今后的发展方向.     

食品添加剂二氧化碳中硫化氢标准物质分析方法及性能评价的研究

介绍了用日本岛津GC-2014气相色谱仪,火焰光度检测器（FPD）分析食品添加剂二氧化碳中硫化氢（H2S/CO2）气体标准物质的实验原理、方法和条件.用所建立的分析方法和条件对H2 S/CO2气体标准物质色谱分析方法的精密度、方法的线性度进行了考察.H2S/CO2气体标准物质量值（1～10）×10-6（mol/mol）范围内,方法精密度≤1.1％;线性误差＜±1.0％.文中还给出该气体标准物质的性能评价（均匀性、稳定性、随压力的稳定性变化）的计算方法和实验结果.     

应对欧V排放检测标准相关气体标准物质的研制

主要叙述了为应对欧V排放检测标准所使用的氮中一氧化碳、氮中一氧化氮和氮中丙烷气体标准物质的研制方法,同时描述了用气相色谱仪和氮氧化物分析仪对配制的氮中一氧化碳、丙烷、一氧化氮三种标准物质进行浓度检测的过程,并介绍了进行均匀性、稳定性考察的方法,保证测定数据准确可靠。配制的氮中一氧化碳、氮中丙烷气体标准物质浓度分别为1．00μmol／mol,不确定度3％。氮中一氧化氮浓度为（1．00—25．0）μmol／mol,不确定度6％。     

气体传感器的研究及发展方向

介绍了气体传感器的特性;根据气体传感器使用的气敏材料以及气敏材料与气体相互作用的效应不同,对气体传感器进行了分类;介绍了目前气敏元件的加工技术;论述了气体传感器的发展方向。