Sn-Zn-Cu复合氧化物气敏元件的制备与性能

从环境材料的理念出发,以SnO2,ZnO和CuO 3种物质为原料,直接混合烧结制得6种不同成分比例的Sn-Zn-Cu复合氧化物气敏元件。对这6种气敏元件进行性能测试,结果发现:SnO2∶ZnO∶CuO摩尔比为1∶1∶1的气敏元件对丁烷有较高的灵敏度、较好的选择性和响应恢复性能,具有应用开发的价值。     

ZnO-WO_3纳米复合氧化物的气敏性能研究

以纳米ZnO为原料掺入4种质量分数的纳米WO3,经不同温度烧结制作了ZnO-WO3纳米复合氧化物气敏元件,讨论了掺杂质量分数和烧结温度对材料的相组分和气敏性能的影响。研究表明:Zn-W-O敏感体系中,WO3等辅相对材料气敏性能的影响十分明显,与纯纳米ZnO比较,450℃烧结、掺入质量分数为30%的WO3的敏感材料对200×10-6体积分数的乙醇和苯的灵敏度分别达到150和16。由于WO3与ZnO的酸碱中心相互催化作用,致使ZnO-WO3复合氧化物有着优异的敏感性能。     

均匀共沉淀法制备掺锡α-Fe2O3粉体及其气敏性能研究

采用分析纯Fe2(SO4)3和NH3·H2O为主要原料,控制不同的Fe3 浓度、Sn4 : Fe3 、溶液pH值及烧结温度,利用均匀共沉淀法制备了掺锡α-Fe2O3粉体,并用厚膜工艺将粉体涂于云母基片上制成了高灵敏度甲烷气敏元件.利用XRD对粉体成分及结构分析后发现,部分Sn4 以类质同象的方式代替了α-Fe2O3晶格中的Fe3 ,改变了α-Fe2O3的晶胞参数;通过测试元件在不同温度下对800×10-6甲烷的气敏性能,结果表明,掺锡提高了α-Fe2O3的气敏性,且得到了制备掺锡α-Fe2O3甲烷气敏材料的最佳参数.     

表面改性四针状纳米ZnO结构与气敏性能研究

将4种质量分数(5%,10%,20%,30%)的Co(CH3COO)24H2O混合到四针状纳米ZnO原料里,采用超声化学浸泡法制备出表面改性四针状纳米ZnO颗粒。通过XRD和TEM分析了表面改性四针状纳米ZnO结构的物相和形貌特征。随着Co(CH3COO)24H2O质量分数增大,Co3O4相明显出现,Co3O4相沉积在ZnO表面上。研究表明:以表面改性四针状纳米ZnO粉末为原料制备的厚膜气敏元件,与纯ZnO气敏元件相比,Co(CH3COO)24H2O质量分数为5%的气敏元件对酒精和甲醇有较高的灵敏度,并讨论了表面改性对气敏性能的影响。     

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.     

无需掺入贵金属的多元氧化物气敏材料

将具有气敏特性的氧化物 (Fe2 O3 、SnO2 、In2 O3 )以适当的比例混合成多元氧化物作为气敏材料制成气敏元件 ,测试了它的气敏特性 .结果表明 :多元氧化物对丙酮的灵敏度比单一的氧化物提高了 3倍 ,而且选择性比较好 .     

Fe2O3-In2O3复合薄膜光波导传感元件检测二甲苯气体的研究

摘 要：本文采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备出氧化铁-氧化铟复合材料,利用提拉法将复合材料固定在锡掺杂玻璃光波导表面研究出能够检测二甲苯气体的Fe2O3-In2O3复合薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件。将气敏元件固定在气体检测系统中对挥发性有机气体进行检测。实验结果表明,Fe2O3-In2O3复合薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件对二甲苯气体具有较好的响应,其响应浓度范围为1×10-3～1×10-5(V/V)。在常温下该敏感元件对于浓度为1×10-5(V/V)的二甲苯蒸汽有比较明显响应,其响应和恢复时间分别为5s和20s。Fe2O3-In2O3复合薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件具有灵敏度高、响应速度快、制作工艺简单和可逆性好等特点。     

镍镧复合氧化物的掺杂及其气敏性能研究

用共沉淀法制备了镍镧复合氧化物并对其进行三价、四价离子系列掺杂。研究了掺杂物的气敏性能。实验结果表明,SiO2,TiO2,SnO2,Al2O3,SbCl3等掺杂的复合氧化物,均对乙醇有较高的气敏性,而对汽油、H2及LPG等气敏性较低。其中TiO2掺杂量为4%(摩尔分数)的镍镧复合氧化物对乙醇的气敏性能最好。探讨了Si,Ti,Sn,Al,Sb等离子的价态,离子半径及复合氧化物的形成条件等与气敏性能的关系,研究了工作温度,被测气体浓度对元件气敏性能及对气体选择性的影响。     

微波烧结对纳米ZnO气敏元件性能改进研究

分析了微波烧结的原理和特点,并将其引入气敏元件的制备工艺中,研究微波烧结工艺对纯纳米ZnO厚膜阵列元件的气敏性和稳定性的影响.实验表明:微波烧结ZnO厚膜时间越长,厚膜电导和敏感性越小.在20,40,60 min 3种烧结对比中,20 min烧结的元件具有最好的敏感性和最低的最佳敏感温度,60min烧结的元件具有最好的稳定性.可见微波烧结可以有效调控气敏元件的敏感性和稳定性,是一种值得推广的新的气敏元件的制备技术.     

环境因素对α-Fe_2O_3气敏元件性能的影响

通过对α－Fe2O3汽敏元件进行低温、高温、稳态湿热和振动等可靠性环境试验，探索了各种环境因素对其性能的影响．根据试验数据，采用FTA方法对元件进行了失效分析，找出了影响α－Fe2O3气敏元件性能的主要因素，从而为提高气敏元件可靠性提供了理论和技术保证．