金属氧化物掺杂对TiO2气敏特性的影响

掺杂金属氧化物可显著提高TiO2的气敏这一特性，正逐渐成为研究的热点。本文综述了掺杂金属氧化物对TiO2气敏特性的主要影响及机理；总结了目前研究中所掺杂的十多种金属氧化物，并就各种掺杂物对TiO2气敏特性的作用进行了具体分析。     

掺杂和热处理对纳米ZnO薄膜气敏特性影响

用真空蒸发法在玻璃和单晶硅片上制备纯Zn和掺杂Zn薄膜，然后在高于450℃条件下进行氧化、热处理（玻璃衬底）获得良好的纳米ZnO薄膜和掺杂ZnO薄膜。对单晶硅衬底上制备的纯Zn薄膜在高于800℃温度条件下进行液态源掺杂，获得掺B和P纳米ZnO薄膜。实验表明，掺杂和热处理使纳米ZnO薄膜的结构、导电性能得到改善，有效地降低了纳米ZnO薄膜的电阻，同时薄膜的气敏特性也得到较大的改善。     

掺杂对ZnO气敏性能的影响研究

ZnO是最早发现的金属氧化物气敏材料,对其掺杂一直是研究的一个热点.采用机械球磨法制备了22种不同掺杂的纳米ZnO气敏材料,通过乙醇、丙酮、苯的测试,系统对比了掺杂元素的化学性质,如离子半径、化合价、元素周期等对ZnO气敏性能的影响.掺杂元素的离子半径为0.072～0.088 nm时,传感器对被测气体的响应比掺杂其他离子半径的高.不同周期掺杂元素对ZnO纳米气体传感器的选择性有一定的影响.     

La掺杂ZnO和SnO2薄膜的气敏特性

真空蒸发沉积薄膜再经热氧化获得n型掺La的ZnO和SnO2薄膜(玻璃衬底)研究掺La含量与热氧化工艺对薄膜的物相结构、表面形貌和气敏特性的影响.实验给出:掺La使薄膜表面颗粒细化,随La含量增加,ZnO,SnO2薄膜平均晶粒尺寸均增大.掺La可明显降低2种薄膜的气敏工作温度相比之下,掺La对ZnO薄膜的灵敏度改善明显优...     

CeO2掺杂对ZnO薄膜气敏特性的影响

ZnO薄膜进行CeO2掺杂,研究掺杂含量和热氧化对薄膜结构、表面、晶粒尺寸及气敏特性的影响.结果显示,用热蒸发制备的高纯Zn膜经500℃热氧化,获得c轴取向ZnO多晶薄膜.掺CeO2可抑制晶粒生长使颗粒细化平均粒径减小,同时改善了ZnO薄膜的体相化学计量比,Zn与O的比例从未掺杂时1∶1.28降到1∶1.191.XPS...     

ZnO 气敏材料的研究进展

本文着重介绍了粉末状 Zn O气敏材料的制备和掺杂的研究进展 ,并指出了存在的问题和今后发展的方向     

稀土Nd掺杂纳米ZnO薄膜气敏特性

研究了用真空气相沉积法在玻璃衬底上制备掺稀土Nd的ZnO薄膜的气敏特性,实验给出,经温度为500℃,时间为45min的氧化、热处理的掺Nd的ZnO薄膜的晶粒尺寸、结构特性均发生变化。随掺Nd质量分数的增大,薄膜的晶粒尺寸从53nm减小至20nm。经掺Nd(质量分数为4.96×10-2)后纳米ZnO薄膜对乙醇气体的选择性和灵敏性均得到明显的改善。在1.5×10-3体积分数的乙醇气体中最高灵敏度为34,相应的薄膜工作温度为200℃。     

金属氧化物气敏传感器

金属氧化物气敏传感器是金属氧化物与被测气体发生作用后, 改变了它的电性质, 从 而把气体成份、浓度等化学信息转换成电的信息的一种元器件金属氧化物的电性质与材 料的点缺陷有密切的关系, 因而研究点缺陷理论对了解金属氧化物气敏传感器的作用原 理, 改善其气敏性能都是很必要的     

金属氧化物气敏传感器

6结论与展望 6.1气敏传感器近年来的研究开发成果 以二氧化锡可燃性气体传感器为代表的金属氧化物半导体气敏传感器和以二氧化锆浓差电池氧气传感器为代表的金属氧化物固体电解质气敏传感器实用化以来的短短几十年,金属氧化物气敏传感器事业得到很大的发展,特别是近20年来,它引起了世界主要国     

激光烧结纳米ZnO 气敏传感器制备及其气敏特性研究

以激光-感应复合加热法制备的纳米ZnO为原料，用激光烧结法制成的气敏传感元件，对乙醇、丙酮等五种挥发性有机化合物的敏感性进行了测定，同时又对所制成的传感元件作了SEM分析。实验表明，采用激光烧结的纳米ZnO较之电炉烧结的敏感度高，孔洞细小、孔隙率增多；且随着激光加工功率的提高，达到最大敏感度的温度却有所降低。     

尖晶石型复合氧化物纳米气敏材料研究进展

本文结合尖晶石型复合氧化物气敏材料的研究概况,对其制备方法、气敏性质、气敏膜的制备方法进行了简单论述,并介绍了今后的研究方向.     

氧化锌气体传感器的制备及甲烷检测特性研究

甲烷(CH4)是电力变压器油纸绝缘中溶解的主要故障特征气体,能有效反映运行变压器油纸绝缘故障.气体传感检测是油中气体在线监测、分析的关键.基于水热法,制备了氧化锌(ZnO)纳米片和纳米球气敏材料及传感元件,基于实验室搭建的微量气体检测平台测试了其对CH4的检测特性.研究表明:基于ZnO纳米片制作的气体传感器比纳米球传感器对CH4表现出更好的气敏性能,对50μL/L CH4的最佳工作温度降低了约60℃,同时对低浓度(1μL/L～20μL/L)CH4表现出较高的线性度和长期稳定性.本研究对研制高性能的ZnO基CH4气体传感器奠定了基础.     

掺Rh对纳米SnO2的气敏性能的影响

以无机试剂为前驱物,采用溶胶—凝胶法合成了纳米级 SnO_2,以此为基材掺入不同量 Rh 作为气敏材料制成气敏元件。测试了它们的阻温特性和气敏性能。通过比较它们对还原性气体的灵敏度和选择性,讨论了掺入 Rh 催化剂对纳米 SnO_2的阻温特性和气敏性能的影响。结果表明,纳米 SnO_2具有特征的阻温曲线。随着 Rh 催化剂掺入,不仅引起电阻增大,同时掺杂 Rh 占据表面活性位,使纳米 SnO_2对表面氧吸附时的物种类型相互转换的影响体现不出来。不过,在工作温度为300℃时。掺入0.2%Rh 催化剂使得纳米级 SnO_2对 C_2H_5OH 和 petrol、H_2的灵敏度提高了10倍以上,而且使其对 petrol 与 C_4H_(10)的选择性检测性提高了3倍以上,对 C_2H_5OH 与 CO 的选择性检测性提高2倍以上。     

掺入SiO2纳米颗粒对厚膜ZnO气敏传感器气敏性能的影响

利用丝网印刷技术,制备出掺入SiO2和未掺入SiO2的ZnO厚膜气敏传感器,测试对甲醇和乙醇的气敏性能,并用场发射扫描电子显微镜(FESEM)来分析表征气敏膜的微观形貌。结果表明SiO2的掺人有效地抑制了ZnO晶粒的长大。在工作温度为400～450℃时,SiO2的掺入显著提高了ZnO厚膜气敏传感器对甲醇和乙醇的敏感度,...     

热氧化纳米Zn制备ZnO厚膜及其气敏特性的研究

以激光-感应复合加热法制备的纳米Zn为气敏基料,以蒸馏水为粘结剂,用空气电阻炉在600℃氧化烧结2 h,在Al2O3陶瓷管上制备了旁热式厚膜气敏元件.然后进行了XRD检测和SEM电镜观察,以静态配汽法作气敏性能的测试.结果表明:ZnO形成了由纳米棒、纳米薄片组成的带空隙的厚膜,其颗粒形貌和膜结构能够承受气敏性能测试的温度冲击而保持稳定,对VOCs具有较好的气体敏感性.     

Zn2SnO4 气敏材料的水热合成及其掺杂改性

采用分析纯的ZnAc2·2H2O 和SnCl4·5H2O作为起始原料,控制适当的pH值和离子浓度,在200 ℃温度条件下水热法反应24 h得到Zn2SnO4微粉;通过浸渍法制备了Pd、Au、La掺杂的Zn2SnO4粉体;利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)对合成材料的结构、尺寸和形态进行了表征;采用静态配气法测试了材料的气敏性能.结果表明:在200℃水热条件下可直接合成Zn2SnO4,所得材料是比较规整的立方晶型,粒径大约为200 nm,纯Zn2SnO4对H2S、乙醇蒸气、乙醇汽油等有机蒸气具有较好的灵敏度,通过金属离子掺杂能明显提高材料对乙醇蒸气、乙醇汽油等气体的灵敏度和选择性.     

氧化锌基乙醇气体传感器研制及特性研究

利用水热法合成了不同形貌的ZnO基纳米结构气敏材料,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜 (SEM)对其进行了结构表征和分析。制备成旁热式气体传感器,测试了其对乙醇(C2H5OH)的气敏特性。实验结果表明：基于ZnO纳米花制作出的传感器比纳米球状传感器对C2H5OH具有更高的灵敏度,在200oC下对50ppm的C2H5OH灵敏度为34.7,是球状ZnO基传感器的1.7倍;两种ZnO基传感器对C2H5OH均表现出较好的重复性,在最佳工作温度下对C2H5OH的响应恢复时间均在15秒以内;最后对ZnO基C2H5OH气体传感器的气敏机理进行了讨论。     

具有纳米结构的海胆形氧化锌的制备及其酒敏性能

以Zn(Ac)2.2H2O为原料,NH3.H2O为络合剂,在NaBH4辅助下140℃水热反应2 h制备出海胆形ZnO颗粒。采用X射线衍射仪和扫描电镜对产物进行表征。海胆形ZnO颗粒的直径约为3μm～17μm,它是由直径约为100 nm,长度约为500 nm～3μm的ZnO纳米棒自组装而成。研究了NaBH4物质的量,反应温度和时间对产物形貌的影响,结果表明,NaBH4在海胆形ZnO颗粒的形成过程中起着关键作用,提出了可能的生长机理。气敏测试结果表明,海胆形ZnO纳米颗粒在350℃对低浓度的乙醇气体具有快速敏感的传感性能。     

光纤光栅金属基片式封装结构及其温度传感特性研究

本文提出了一种光纤光栅金属基片式环氧树脂封装结构,分析了该结构封装光纤光栅的温度传感特性,并进行了实验研究,得出了温度传感灵敏度系数.研究表明该封装结构非常适合制作分布式光纤光栅温度传感器.     

沸石与CuO复合材料的气敏性能研究

采用水热合成法制备了花状CuO材料.为了改善CuO气体传感器性能,分别将ZSM-5型、HY型以及NaA型沸石与p型半导体CuO材料以涂覆法和直接混合法复合制成气敏元件.用X-射线衍射(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)分别对制备的CuO材料以及3种沸石与CuO复合材料的形貌及其微观结构进行了表征与分析.将制备的几类敏感元件对多种VOC气体进行气敏测试.结果表明,与纯CuO相比,ZSM-5沸石/CuO复合材料均显著提高了对甲苯的响应值;HY沸石/CuO复合材料提高了对丙酮、乙醇、甲苯的响应值;NaA沸石/CuO复合材料改善了对乙醇和甲醛气体的响应值.初步分析了ZSM-5、HY、NaA沸石对CuO气敏特性改善的机理.