光纤气敏传感器的气敏材料及其固定条件研究

考查了不同荧光物质作为基于荧光猝灭原理的光纤气敏传感器气敏材料的可能性,结果钌（Ⅱ）－联吡啶的气敏性能较好,研究了用溶胶－凝胶法将气敏材料固定在传感器探头端面的条件。     

光纤气敏传感器的气敏材料及其固定条件研究

考查了不同荧光物质作为基于荧光猝灭原理的光纤气敏传感器气敏材料的可能性,结果表明,钌（ＩＩ）－联吡啶的气敏性能较好。研究了用溶胶－凝胶法将气敏材料固定在传感器探头端面的条件     

二氧化锡气敏基材的制备方法

对四氯化锡加氨水中和制备二氧化锡气敏材料的方法进行了考察。二氧化锡经５００℃灼烧３ｈ，再于３００℃下老化，其ＸＲＤ谱图与７００℃的烧所得二氧化锡的ＸＲＤ谱图基本相同，但其比表面比后者大１０ｍ２／ｇ，两者比表面之比为０．６９；而在２５０℃下两种材料在清洁空气中的稳定电阻值（Ｒ０）之比为０．６６；在５００×１０－６（体积比）乙醇气中的稳定电阻值（Ｒｇ）之比为０．６８５．前者对乙醇气的灵敏度稍优于后者。更适于用作气体传感器的基材。     

纳米氧化钛基气敏材料的合成与气敏性能研究

采用溶胶凝胶法制备了纳米二氧化钛粉末,并与均匀沉淀法制备的纳米二氧化锡粉末复合,制备出纳米TiO2-SnO2复合材料.通过硝酸银掺杂制得TiO2-Ag+,TiO2-SnO2-Ag+(Ti/Sn一2:1),TiO2-SnO2-Ag+(Ti/Sn=3:1)三类气敏材料,采用静态配气法测试了气敏元件对乙醇,甲醇和甲醛的气敏特性.实验结果表明,TiO2复合SnO2并掺杂适量Ag+能显著改善TiO2的气敏性能,其中Ti:Sn=2的复合材料气敏性能优于Ti:Sn=3的复合材料.     

氧化铁系气敏薄膜的研究

用粉末射频溅射法制备了不同厚度和掺杂的氧化铁系气敏薄膜,并对其微观结构和性能进行了鉴定和测试,对添加剂的作用进行了探讨和分析。结果表明:溅射薄膜为晶粒微小、且具有一定择优取向的α-Fe_2O_3多晶薄膜;该薄膜对乙醇气体具有良好的气敏性和选择性,且响应快、附着力强;对氧化铁薄膜进行适当的掺杂可以明显地改善其电导性能和气敏性能。     

溶胶水热法制备纳米SnO2气敏材料的研究

利用溶胶水热法制备出纳米SnO2，对其进行了XRD、TEM、TG-DTA、FT-IR等表征；通过研究其粉体IR光谱的Sn-O振动，发现纳米SnO2随着粒径的减小存在明显的红移现象，并对水热制备SnO2产物进行气敏性分析，结果表明：水热SnO2与传统沉淀法制备SnO2产物相比具有对酒精灵敏度高，响应与恢复时间短的特点，适合于用作气敏材料．     

氧化铟纳米纤维的制备及其甲醛气敏性能

采用静电纺丝法和随后的热处理过程制备了新颖的氧化铟纳米纤维材料. 利用扫描电子显微镜,透射电子显微镜,X射线衍射等表征手段对该材料形貌和晶体结构进行表征. 结果表明,所得到的纳米纤维材料的直径约为250 nm~300 nm. 这些纳米纤维由氧化铟纳米颗粒组成,而且其颗粒尺寸均一. 将这种纳米纤维材料制备成气敏传感器,研究表明基于该敏感材料的传感器对甲醛具有优异的气敏性能. 氧化铟纳米纤维传感器具有较低的最佳工作温度 200 ℃,并且对低体积浓度为百万分之五的甲醛气体具有2.1的灵敏度响应值. 在探讨甲醛的气敏机理的过程中,认为氧化铟纳米纤维的一维结构、甲醛的高还原性及敏感材料表面吸附氧促使了该材料对甲醛的优异的气敏性能. 此外,通过对传感器的选择性及稳定性测试,传感器对甲醛具有非常好的选择性和稳定性,这为制备高性能的甲醛传感器开拓了一种优异的气敏材料.     

新型金属氧化物薄膜气敏元件基材料的开发

根据电导气敏机理的氧负离子理论,提出制备n型金属氧化物气敏基材料的理论,指出禁带宽度Eg＞2eV的金属氧化物材料都有可能研制薄膜气敏元件,并通过Fe2O3／1％Sb2O3和TiO2薄膜元件的制备和表征,论证了该理论的正确性.     

WO_3纳米粉体的制备及其气敏性能分析

以PEG-400为分散剂制得WO3纳米粉体,用粉末X-射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对产物的物相和形貌进行了表征。结果显示:产物为球形颗粒,600℃下热处理2h颗粒平均粒径为80nm。将粉体制成旁热式气敏元件,气敏性能测试结果表明:该WO3纳米粉体对三甲胺具有较高的灵敏度和选择性。600℃下热处理2h材料气敏性最好,在240℃(最佳工作温度)下对体积分数为1×10-8的三甲胺灵敏度可达到3.2。     

介孔氧化铟纳米粒子的制备及其气敏性质

以介孔氧化硅KIT-6为硬模板制备了介孔氧化铟纳米粒子,并对其进行了X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、氮气物理吸附分析。介孔氧化铟纳米粒子具有高的结晶度和有序介观结构,其尺寸为100 nm左右,比表面积为82 m2/g,孔径为4.5 nm左右,孔体积为0.42cm3/g。气敏性能测试结果表明介孔氧化铟纳米粒子对乙醇具有较好的敏感度,优于体相的氧化铟颗粒,在乙醇气体检测方面有潜在的应用。     

炭黑/水性聚氨酯复合材料的制备与气敏性能

以环境友好的水性聚氨酯（WPU）为基体,以炭黑（CB）为导电填料,采用乳液共混法制备了低逾渗值的炭黑/水性聚氨酯（CB/WPU）导电复合材料,研究其在不同有机蒸汽环境中的气敏响应性能.研究发现,CB/WPU复合材料对有机溶剂蒸汽的气敏响应速率快,当复合材料置于饱和有机溶剂蒸汽环境时,电阻迅速增大,60 s左右电阻即可达到最大值,然后趋于稳定值;当复合材料转移到干燥空气中时,电阻急剧下降,直到回复初始电阻值.另外,CB/WPU复合材料具有广谱的气敏响应特征,表现为对极性和非极性有机溶剂蒸汽均呈现较大的气敏响应度.从而表明,CB/WPU复合材料是一种气敏响应度大、响应速度快、具有广谱气敏响应性能等综合性能优异的气敏导电复合材料.     

镍掺杂二氧化锡的制备及对甲苯的气敏性能

以五水四氯化锡和六水合氯化镍为原料,四乙基氢氧化铵为沉淀剂,用水热法制备出镍掺杂二氧化锡纳米材料. 通过X射线衍射、比表面及孔径分析仪对制备的纳米材料进行表征. 结果表明:制备的镍掺杂二氧化锡材料为纳米材料,晶粒尺寸小于10 nm. 镍的掺杂量为10 %（摩尔分数）的二氧化锡气敏元件对甲苯的气敏性能最好,在最佳工作温度400 ℃下,其对气体体积分数为1×10-4甲苯气体的灵敏度为18.05,与纯二氧化锡气敏元件的灵敏度（8.71）相比,提高了1倍.     

光纤气敏传感器及其信号检测方法的研究

介绍了基于荧光猝灭效应的光纤气敏传感器的工作原理和系统结构,并着重对传感信号的特点及其检测方法进行了研究,结果表明,用锁相放大的方法可以获得较高的信号检测灵敏度和精度。     

贯通大孔SnO2纳米材料的制备及气敏性能研究

为改善二氧化锡（SnO₂）的气敏性能,以聚苯乙烯（PS）微球为模板,SnO₂纳米晶为骨架,采用颗粒模板法成功制备大孔SnO₂（MP-SnO₂）气敏材料,并对制备的样品进行差热分析（TGDTA）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和氮气吸附脱附分析。结果表明,制备的MP-SnO₂样品具有贯通孔道大孔结构,平均大孔孔径为300 nm,与SnO₂纳米晶相比具有更大的比表面积。通过气敏测试发现MP-SnO₂在280℃工作温度下对体积分数4×10-4的乙醇气体的灵敏度高达138,是SnO₂纳米颗粒的1.6倍,显示出更加优异的气敏性能。     

SnO_2超微粒气敏膜的粒径大小与成膜工艺条件的关系

本文介绍了半导体气敏传感器的气敏原因,并主要研究了SnO_2超微粒气敏膜的粒径大小与成膜工艺条件的关系。从对膜的透射电镜及X射线衍射分析的结果得出如下结论:在同样的溅射功率条件下,当气压升高时,膜的粒径减少;在同样的气压条件下,当溅射功率升高时,膜的粒径也减少。     

基于恒电流源的电阻式气敏传感器检测系统

为保证电阻式气敏元件的高精度检测,设计了一种基于恒流源的气体浓度检测系统。该系统利用恒电流源,使传感元件电阻与电压变化呈线性关系,以提高气敏元件阻值随气体浓度变化的准确度。恒电流源包括基准稳压电源、电流负反馈电路、稳压二极管和待测气敏元件。经过参数整定,其测电阻范围可达0～1 000kΩ,平均测量误差小于0.027 2%。利用SnO2传感器检测浓度为0～2 053.57mg/m3的乙醇气体,测量出传感器电阻随浓度增加呈e指数下降趋势,系统最大测量误差小于±1.5%。