多孔ZnO纳米片的制备及气敏性能研究

通过溶剂热方法大量得到具有二维片状结构的前驱物后,再经煅烧处理成功制备出了多孔ZnO纳米片.用XRD、FESEM、TEM等手段对材料的结构和形貌进行了表征,并系统研究了材料的气敏性能.结果表明,多孔ZnO纳米片为单晶结构,制备的气敏元件对丙酮气体具有较高的灵敏度和选择性.制备出的多孔ZnO纳米片是制备丙酮传感器的理想材料,所制备的气敏元件具有良好的响应恢复特性.     

多孔ZnO材料的制备及其苯敏性能

为检测有毒的苯气体,通过溶剂热和热处理方法成功制备出一种多孔结构的ZnO传感材料.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对材料的结构、形貌进行表征,并研究多孔ZnO材料对苯气体的传感性能.结果表明:基于ZnO材料的气体传感器在相对较低的工作温度下对苯表现出优异的响应特性;随着苯浓度的增加,ZnO材料的响应值也在不断增大,250℃时当苯质量浓度为100 mg/L时,ZnO材料的响应值达到14;同时ZnO传感材料对甲苯、二甲苯以及三甲苯也具有很好的气敏响应性能.     

微纳米偏锡酸锌传感材料

偏锡酸锌(ZnSnO_3)是一种重要的多功能材料,在传感器领域有着广阔的应用前景。主要综述了微纳米ZnSnO_3的制备方法、形貌结构、尺寸及其在气敏传感、触觉传感方面的应用。通过ZnSnO_3的形貌、结构、尺寸等控制可以得到性能优异的传感材料;借助表面修饰、复合改性等手段,ZnSnO_3基材料的性能可以得到进一步改善和提高。最后,对ZnSnO_3基材料在传感领域的研究趋势进行了展望。     

ZnO多级结构的合成及其优秀的酒精传感性能研究

为避免小尺寸的微/纳米材料发生团聚而导致气体传感器性能下降,利用溶剂热法在室温下合成了纳米针组装的ZnO多级聚集体.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射以及X-射线光电子能谱技术对材料进行了表征,提出了用于解释纳米针组装结构形成的生长机制.气敏测试结果表明:多级聚集体传感器对1.0×10-4酒精的气体传感响应高达191mV,响应和恢复时间都仅有12s,探测极限达到了约3.4×10-8.     

NiO功能化修饰ZnO纳米花对二甲苯的选择性检测

制备了一种负载NiO纳米粒子的ZnO纳米花杂化材料,并对其进行了XRD分析、形貌分析及气体传感性能测试。结果表明,表面负载的NiO纳米粒子调节了ZnO纳米花的导电通道;与纯ZnO材料相比,NiO负载量优化后的异质结气敏材料对二甲苯的响应值提高了3.3倍;传感器的选择性得到提高,响应时间缩短。从更广泛的角度提出了通过引入表面异质结构进行功能化修饰高性能半导体金属氧化物气体传感器的方法。     

纳米ZnO催化生物乙醇转化的形貌效应

利用水热法合成了棒状、片状、球状结构的氧化锌(ZnO)纳米晶粒,评价了不同形貌的纳米ZnO对生物乙醇转化的催化活性,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射(XRD)及程序升温脱附(NH_3-TPD,CO_2-TPD)等研究手段对ZnO的形貌及表面酸碱性等物相结构进行了表征.结果表明:不同形貌的纳米ZnO具有不同的表面酸碱性,从而在生物乙醇催化转化的反应路径及产物选择性调控方面表现出一定的形貌效应.     

一种新型微纳无线湿度传感器的研制

研究了一种新型微纳无线湿度传感器的研制方法,该传感器是通过介电泳技术把ZaO纳米棒定位在自行设计的微电极中间。ZnO纳米材料具有巨大的比表面积和界面,利用ZnO纳米结构对湿度具有很好的吸附和解吸附性能可以制作一种湿度传感器。通过基本传感特性的测试,证实了该传感器具有良好的重复特性和较高的灵敏度。另外,通过GSM Modem,将该传感器与温度传感器相结合,制成一种家用无线温湿探测系统,能使用户很方便地了解室内的温湿信息。     

仿生智能纳米通道的设计构筑及其在浓差电池中的应用

生物体细胞膜上的纳米通道在环境刺激下智能打开和关闭,通过精准调控传输离子种类和离子流通方向,保证细胞内外物质平衡以维持正常生命活动.基于仿生理念,模仿生物纳米通道,构筑具有精确离子输运调控功能的人工智能纳米通道,在生物传感、纳米技术、医疗和能源等领域皆展现出了广阔的应用前景.综述了近年来本课题组在仿生智能纳米通道领域的研究成果,包括纳米通道结构和功能设计、外场响应性离子输运性能构筑及研究,以及其在水系浓差电池中的应用,并展望了仿生智能纳米通道在锂二次电池等重要储能器件中的应用前景,旨在为离子型储能器件的性能优化提供思路.     

ZnO形貌对紫外光电探测器性能的影响

ZnO作为一种新型的宽禁带半导体,在紫外光电探测领域有着重要应用价值。基于ZnO的紫外光电探测器的器件性能在很大程度上取决于ZnO的形貌调控。通过水热合成方法制备了三种形貌的纳米ZnO结构:ZnO纳米线、ZnO纳米棒、ZnO纳米颗粒,并基于三种形貌结构分别制备了紫外光探测器件,分析并探讨了影响紫外光电探测器性能的关键因素,旨在得到光响应率、响应时间、开关比最佳的ZnO形貌。结果表明,ZnO纳米线为基础的器件性能优于其他两种ZnO结构。     

ZnO/ZnSe核/壳纳米线结构的制备

ZnO和ZnSe都是重要的宽带隙Ⅱ-Ⅵ族半导体材料.一维ZnO和ZnSe纳米材料是目前半导体一维纳米材料研究领域的热点,又由于二者之间的能带差,如果构成异质结构将会使材料的电子传输特性发生改变,因而可以应用于光电等领域.本文用气相传输法制备了ZnO纳米线,然后用异丙基硒对样品进行处理,并对样品进行了SEM、TEM和HFTEM的表征,结果表明我们已经成功制备出了ZnO/ZnSe核/壳纳米线异质结构.