ZnO负载SnO2复合材料的制备及其气敏性能

以五水四氯化锡（SnCl₄·5H₂O）和乙酸锌[Zn （AC）₂·2H₂O]为原料,氢氧化钠（NaOH）为沉淀剂,采用简单的水热法,使二氧化锡（SnO₂）纳米颗粒锚定在蚕蛹状氧化锌（ZnO）表面,一步成功合成了二氧化锡/氧化锌（SnO₂/ZnO）复合材料。采用X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）和氮气吸附脱附仪（BET）对材料的结构和形貌进行了表征,研究并讨论了温度、乙醇浓度等因素对SnO₂、ZnO及SnO₂/ZnO复合材料气敏性能的影响。结果表明,所得样品为SnO₂纳米颗粒与蚕蛹状ZnO的复合物,SnO₂纳米颗粒较均匀地负载在ZnO表面。SnO₂/ZnO复合材料气敏元件在最佳工作温度为240℃时,对200μL/L乙醇的灵敏度达到39.68,与SnO₂（24.53）及ZnO （17.8）相比,气敏性能得到了很大的提高。     

贯通有序大孔SnO2气敏材料的制备及气敏性能

以聚苯乙烯（PS）微球为模板,氧化锡（SnO₂）纳米晶为骨架,采用颗粒模板法成功制备了贯通有序大孔SnO₂气敏材料。改变PS微球的粒径,可以调节大孔SnO₂气敏材料的大孔孔径,本文以平均粒径约284nm和356nm的PS微球制备了大孔孔径分别约为200nm和260nm的贯通有序大孔SnO₂气敏材料。对制备的样品进行了热重、X射线衍射、扫描电子显微镜和氮气吸附脱附分析。结果表明：大孔排列高度有序,孔道贯通,孔壁由SnO₂纳米晶构成。制备的大孔SnO₂气敏材料不仅具备大孔-介孔-微孔结构,而且具有大的比表面积,具备优异的气敏性能。气敏测试结果表明孔径为200nm和260nm的贯通有序大孔SnO₂在280℃的工作温度下对300mL/L的乙醇气体的灵敏度为145、245,分别是无大孔SnO₂纳米晶的2.2倍、3.7倍。     

SnO2中空微球的制备与气敏性能

在不加任何表面活性剂情况下,采用磺化的聚苯乙烯（PS）微球为模板,二水结晶二氯化锡（SnCl₂·2H₂O）为锡源,成功制得SnO₂中空微球。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）和氮气吸附脱附仪（BET）对材料的结构和形貌进行了表征,研究并讨论了温度、乙醇浓度等因素对SnO₂纳米颗粒及SnO₂中空微球气敏性能的影响。结果显示,SnO₂中空微球的比表面积为48.49m²/g,比SnO₂纳米颗粒的比表面积（21.94m²/g）提升了1.21倍。比表面积增加有助于SnO₂材料表面吸附更多被测气体以提升表面化学反应,进而提升气敏性能。在260℃下,SnO₂中空微球对200μL/L乙醇的灵敏度为66.26,与SnO₂纳米颗粒相比（51.34）,气敏性能提高了0.29倍。