In2O3纳米孔材料的制备及其甲醛气敏性能研究

以In(NO3)3·4.5H2O为主要原料,采用溶剂热法成功地制备出In2O3纳米孔材料.采用X射线粉末衍射、透射电子显微镜等对样品的物相和形貌进行了表征和分析,并系统研究了其气敏性能.结果表明,成功合成的六方相In2O3纳米孔材料,其孔径小于17nm,孔道形状复杂且相互连通,以该材料制成的气敏元件对甲醛有很好的气敏性能,对50×10-6甲醛的灵敏度高达23.6.     

Sol-Gel法制备低阻In2 O3薄膜

采用sol-gel法制备In2O3薄膜材料，研究了不同制备条件对薄膜电阻的影响；分别用XPS、XRD方法对材料进行了分析，确定了其结构和组成，并用此薄膜材料制作了直热式气敏元件，发现它对乙醇、丁烷气体具有较高的灵敏度。     

溶胶—凝胶法纳米a—Fe2O3材料的合成、结构及气敏性能

在硝酸铁乙二醇甲醚溶液中,用溶胶－凝胶法制备了氧化铁纳米晶,通过加入高效缩合催化剂钛酸丁酯不但极大加速了凝胶化过程而且均匀的将钛掺入氧化铁晶格,形成钛酸铁。结合TEM,XRD和TG－DTA分析手段对产物粉体的粒度、晶相和热稳定性进行表征并测试了其气敏性能。结果表明单独钛掺杂即可显著提高元件对被测本的灵敏度,若再掺入少量锑,就能进一步增加灵敏度。对掺杂后材料的气敏机理做了探讨并测试了其响应－恢复时间,证明该材料具有迅速的响应－恢复性能,因而具有良好的应用前景。     

NiO/In2O3纳米复合材料的制备及气敏性能研究

采用水热法结合水浴法制备出了NiO/In2O3纳米复合材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)等对其微观形貌和晶相进行表征分析。表征结果表明,制备所得In2O3纳米微球直径为200~300 nm,其表面均匀包覆厚度约为20 nm的NiO纳米片。气敏测试结果表明,基于NiO/In2O3异质结纳米复合材料的气体传感器对甲醛的最佳工作温度为220℃;在最佳工作温度下,对浓度为1×10^-5的甲醛气体响应可达到20,响应/恢复时间分别为4 s/16 s,且具有较好的重复性和选择性。最后,对分级结构及p-n异质结对其气敏机理进行了探讨。     

生物模板法合成分级多孔结构SnO_2及其乙醇气敏性能

以脱脂棉为模板,采用溶剂热法、超声法和浸渍法3种工艺,复制式制备了具有棉纤维结构的分级多孔SnO2纳米材料。通过X射线衍射、场发射扫描电子显微镜表征结果得知,3种方法制得的SnO2均为四方晶系金红石结构,均较好的复制了棉纤维的分级多孔结构。测试对比了SnO2材料制作的元件的气敏特性,3种元件对乙醇表现出很高的响应,其中浸渍法制备的材料显示出更高的响应,分析了生物模板在遗态材料合成过程中的作用,并初步分析了乙醇的气敏机理。     

γ-Al2O3基纳米陶瓷气敏元件稳定性研究

报道对采用纳米粉料制作的γ-Al2O3基气敏元件的稳定性的研究结果。分别采用纳米粉料和微米级粉料制备了γ-Al2O3基气敏元件,该气敏元件对碳氢化合物还原性气体敏感;连续17个月测定了这些气敏元件对甲烷的气敏特性;通过XPS等技术分别在3个阶段对这两种元件的表面化学元素含量进行了表征。结果表明,元件失效的原因之一是由于在气敏反应过程中由于部分反应产物在表面沉积造成表面活性位减少,并导致吸附能力下降所致;而元件失效或不稳定与使用过程中元件表面有沉积物有关。通过以上研究工作,找出了利用纳米粉料制备气敏元件失效快和长期工作稳定性差的部分原因,为该类材料的进一步发展提供实验依据。     

In2O3基酒敏材料的催化及气敏性能

采用微反-气相色谱联用装置和气敏性能测试设备,系统评价了不同粒径、不同掺杂的Ia2O3材料对乙醇的催化、气敏性能.研究表明,采用纳米材料可将乙醇灵敏度由6.0提高到16.0,掺杂碱性金属氧化物将灵敏度提高到14.0;掺杂贵金属可大幅度提高材料对乙醇的催化活性,但降低对乙醇的灵敏度.材料的气敏性能和催化性能存在密切的联系,浅析了材料对乙醇的敏感机理.     

溶胶-凝胶法纳米α-Fe2O3材料的合成、结构及气敏性能

在硝酸铁乙二醇甲醚溶液中,用溶胶-凝胶法制备了氧化铁纳米晶,通过加入高效缩合催化剂钛酸丁酯不但极大加速了凝胶化过程而且均匀的将钛掺入氧化铁晶格,形成钛酸铁.结合TEM,XRD和TG-DTA分析手段对产物粉体的粒度、晶相和热稳定性进行表征并测试了其气敏性能.结果表明单独钛掺杂即可显著提高元件对被测气体的灵敏度,若再掺入少量锑,就能进一步增加灵敏度.对掺杂后材料的气敏机理做了探讨并测试了其响应-恢复时间,证明该材料具有迅速的响应-恢复性能,因而具有良好的应用前景.     

冰模板法制备纳米纤维素气凝胶及其性能研究

近年来,由于资源、能源和环境问题的不断加剧,低碳环保材料的开发成为研究热点。纳米纤维素气凝胶不仅具有传统气凝胶的优点,还兼具了纤维素来源广、可再生、可降解、良好的生物相容性,在保温隔热领域表现出广阔的应用前景。为了提高纳米纤维素气凝胶的力学性能和保温性能,设计了一种径向具有温度梯度的模具,采用冰模板法制备了一种具有各向异性结构的纳米纤维素气凝胶,并对比分析了冷冻方法对气凝胶结构、密度、孔隙率、收缩率、保温隔热性能的影响。结果表明：采用冰模板法制备的气凝胶在结构、力学性能和保温隔热性能上,均优于冰箱冷冻法和液氮冷冻法制备的气凝胶,是一种实现气凝胶结构调控,改善气凝胶结构与性能的有效方法。     

a-Fe2O3基纳米陶瓷制备的CO气敏元件

报道了本课题组对α-Fe2O3基纳米陶瓷制备的CO气敏元件的中试工作,结果表明中试批量制得的元件能耗低、对CO有高的灵敏度、良好的选择性及稳定性,制件的成品率较高、成本低.现正着手准备工业规模生产.     

溶胶-凝胶模板法合成MnO2纳米线

本文通过两步阳极氧化在 0 .5M硫酸和 5g L草酸混合溶液中制得多孔氧化铝膜 ,经 5wt%的磷酸扩孔处理得到具有孔径大小均一 ,排列有序 ,并具有一定厚度的阳极氧化铝模板 (AAO) ,以该氧化膜为模板 ,用溶胶 凝胶法在其微孔内合成了MnO2 纳米线。利用扫描电镜 (SEM)对模板和纳米线材料的形貌进行了表征 ,发现氧化铝模板微孔直径为 75± 2nm ,MnO2 纳米线直径在 70nm左右 ,长度为 5 0 0～ 70 0nm。通过X 射线衍射 (XRD)检测可知该纳米线为α MnO2 。循环伏安 (CV)表明α MnO2 纳米线在 2 .0mol L (NH4 ) 2 SO4 溶液中具有优良的电容行为 ,比电容达 1 6 5F g ,是一种理想的超级电容器电极材料。     

镍掺杂四氧化三钴纳米线阵列的制备及其超级电容特性

采用直流电化学沉积与高温氧化相结合的合成方法, 在氧化铝模板的辅助下, 成功制备了一种新颖的Ni掺杂的Co₃O₄纳米线阵列, 利用X射线衍射仪、扫描电镜和高分辨透射电镜等对所制备的纳米线阵列的物相和形貌进行了表征, 结果表明：所制备的Ni掺杂Co₃O₄纳米线形貌和尺寸均匀、垂直于基底排列, 纳米线的平均直径约为80 nm, 长度约为1.4 μm, 整个纳米线由纳米颗粒堆积而成, 其中Co : Ni的比例约为20 : 1。利用循环伏安和恒流充放电技术在2 mol/L的KOH电解液中对材料的电化学性能进行了测试, 结果显示所制备的纳米线阵列具有优异的电化学电容特性, 当电流密度为10 mA/cm²时, 纳米线阵列的面积比电容为173 mF/cm², 经过1000次充放电后, 比电容值仍能保持最初值的98%, 表现出良好的循环稳定性。优异的性能可归因于材料的比表面积较大以及镍掺杂后材料导电特性的提高。     

EDTA辅助合成Co3O4纳米材料及其气敏性能

以有机化合物作为助剂合成纳米材料, 可调控材料的形貌和结构, 进而影响材料的催化和电化学性能。以乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA-2Na)为助剂, 乙酸钴为钴源, 利用水热法合成Co₃O₄纳米材料, 测定材料的结构和气敏性能, 研究其结构与气敏性能的关系, 并探讨EDTA-2Na在材料合成中的作用机制。结果表明, Co²⁺与EDTA^2-形成的配合物调控Co₃O₄晶核的生长方向, 形成了边长约为50 nm的六边形介孔纳米片。在205 ℃下, 利用该材料构筑的气敏传感器对100×10^-6甲苯响应值约为104, 在225 ℃下对100×10^-6丙酮的响应值约为70。该传感器对甲苯和丙酮等挥发性有机化合物(VOCs)的高响应性能是由于EDTA-2Na辅助合成的Co₃O₄表面存在的大量缺陷, 提高了吸附氧含量。另外, 介孔结构和较大的比表面积有利于VOCs的吸附、表面反应和扩散。本研究提供了一种添加EDTA-2Na辅助合成Co₃O₄纳米材料并获得高响应VOCs气体传感器的有效方法。     

Porous Cube-like In2O3 Nanoparticles and Their Sensing Characteristics toward Ethanol

Porous cube-like crystalline In2O3 nanoparticles with an average diagonal length of 34.8 nm were fabricated by a laser ablation-reflux process to form In（OH）3, followed by a calcination treatment to yield porous In2O3. HRTEM （high-resolution transmission electronic microscopy）, XRD （X-ray diffraction）, BET （Brunauer-Emmett-Teller）, and XPS （X-ray photoelectron spectroscopy） analysis were used to characterize their crystalline structures, grain sizes, surface areas, and surface compositions. The as-prepared porous in-dium oxides were tested for their sensing properties toward ethanol. Non-porous In2O3 nanopowder （about 40 nm） was also examined in order to compare the results with the as-prepared porous In2O3 nanomaterials. The porous In2O3 exhibited much better performance than that of non-porosus In2O3, and showed enhanced sensitivity with a lower detection limit than other reported In2O3-based materials when exposed to ethanol. Good gas sensitivity and linear behavior as a function of ethanol concentration were observed in the porous In2O3 nanoparticles.     

柠檬酸溶胶-凝胶法制备纳米Y_2O_3:Eu~(3+)粉体

以Eu2O3,Y2O3为原料通过柠檬酸溶胶-凝胶法合成了Y2O3:Eu3+纳米粉,研究了pH值、柠檬酸用量(n[H3Cit]:n[Y3++Eu3+])及煅烧温度对粉体制备过程的影响。利用TG-DTA、XRD、SEM等测试手段对粉体的形成过程进行了分析。结果表明:Y2O3:Eu3+纳米粉体的一次粒径为25nm左右,二次粒径为250nm左右。纳米Y2O3:Eu3+粉体制备最佳实验条件为pH=5,n[H3Cit]:n[Y3++Eu3+]为2:1,煅烧温度为600℃。     

模板浸润法制备可生物降解聚合物纳米管和纳米线

以孔径为200nm的阳极氧化铝（AAO）为模板，用简单的物理方法制备了生物可降解聚合物聚己内酯（PCL）的纳米管、线及其阵列结构。SEM和TEM测试结果表明：熔融法在120℃和140℃都能制得整齐的纳米管阵列结构，管径均匀，约300nm。在溶液法中，5％浓度的溶液制得了杂乱的纳米管，而10％浓度的溶液制得的是纳米线阵列，直径在200nm左右。     

非水溶胶凝胶法制备ZnO/Al2O3复合纳米颗粒

以无水ZnCl2和无水AlCl3为前躯体,丙酮为溶剂,油酸为氧供体,采用非水溶胶凝胶法制备ZnO/Al2O3复合纳米颗粒,通过X-ray衍射（XRD）、红外光谱（IR）、透射电镜（TEM）和紫外可见分光光度计对制备的颗粒进行表征,结果表明,颗粒为无定形态的ZnO/Al2O3复合纳米颗粒,平均粒径为61nm,呈球形单分散状态,具有良好的油溶性,能均匀稳定地分散在20#机械油中。     

溶胶-凝胶法制备纳米ZnO·Al_2O_3复合粉体

采用溶胶 凝胶法制备了纳米ZnO·Al2 O3复合粉体 ,研究了添加剂用量、溶液 pH值和反应温度对制备结果的影响 ,并对不同灼烧温度下所得粉体进行了分析 ,确定了合适的制备工艺 ,制得的纳米ZnO·Al2 O3复合粉体粒径分布均匀、平均粒径为 14nm左右     

In2O3薄膜及纳米颗粒制备进展

主要介绍了In2O2薄膜及其纳米颗粒的制备方法和特点,并比较了它们的优缺点。