V掺杂MoO_3纳米带的制备及V掺杂对乙醇气敏性能的影响

针对MoO_3气敏材料工作温度较高(300~500℃)、对低浓度气体检测能力有限等问题,采用水热法制备V掺杂MoO_3纳米带材料并组装成气敏元件,测试测试并探究不同V掺杂量对乙醇气敏性能的影响。结果表明:当前躯体中n(V):n(Mo)为1:10时,气敏元件对乙醇气敏性能最佳。V掺杂MoO_3纳米带的最佳工作温度相比于纯MoO_3纳米带降低约80℃,对1000×10~(-6)(体积分数)乙醇响应值为基于纯MoO_3纳米带元件的5.2倍,说明V掺杂可以有效降低MoO_3材料的乙醇检测温度,并显著提高气敏响应值。     

退火处理对氧化锌纳米棒形貌及气敏性能的影响（英文）

研究水热合成氧化锌纳米棒的高温热稳定性。采用X射线衍射和扫描电镜对氧化锌纳米棒的结构与形貌进行表征。采用热重分析研究氧化锌纳米棒在热处理过程中的失重情况。结果表明:在退火温度低于400°C时,氧化锌纳米棒具有较好的热稳定性。当退火温度超过600°C时,氧化锌纳米棒的长径比明显降低并且纳米棒的团聚趋势加剧。退火处理对氧化锌纳米棒的气敏性能具有显著影响。与未经退火处理的氧化锌纳米棒相比,经历400°C退火处理的氧化锌纳米棒对浓度为25×10-6的H2灵敏度可以从2.22提高至3.56。经历400°C热退火处理的氧化锌纳米棒对H2表现出最优的气敏性能。     

WO3气敏材料的制备及H2敏感性能

采用简易水热法并通过控制原料Na2WO4·2H2O和盐酸的配比制备了六方相WO3纳米棒及斜方相WO3纳米颗粒气敏材料,并用丝网印刷法将WO3材料制备成气敏元件。测试了气敏元件在200~350 ℃对低浓度 (5~100) μL/L H2的气敏性能。结果表明：材料具有良好的响应-恢复特性、重复性和稳定性。当n(Na2WO4·2H2O):n(HCl) = 1: 2时,材料具有最高的灵敏度和稳定性;在该测试温度和H2浓度范围内,随温度和H2浓度的升高,材料的灵敏度呈上升趋势     

基于新型形貌的纳米结构氧化锌高性能室温气体传感器（英文）

通过简单快速且无添加剂的氨水可控沉淀法在水溶液中制备具有新型形貌和均匀纳米结构的氧化锌粉末。用SEM、XRD、FTIR、TG/DTA等检测手段表征所制备的固体粉末。FTIR分析结果显示:纳米结构形貌对所制备材料的红外光谱影响较小。将原始态(ZnO-AP)、烧结态(ZnO-Cal)和商业(ZnO-Com)纳米结构ZnO制作成气敏元件,并在室温(29℃)下检测其对氨气、丙酮和酒精的气敏性能。结果表明,ZnO-AP和ZnO-Cal气敏元件对1×10~(-6)的氨气表现出优良的气敏性能和可重复性,灵敏度分别为63.79%和66.87%,响应和恢复时间分别为13和3 s;这是由于合成的纳米结构具有独特的形貌和优异的形状与尺寸均匀性。相反,ZnO-Com气敏元件对浓度200×10~(-6)以下的氨气没有响应。另外,ZnO-Cal在室温下对氨气的选择性高于对丙酮和酒精的选择性。总之,合成的ZnO对氨气的最低检测限为1×10~(-6),表明其具有优异的气敏特性。     

紫光激发对CeO2掺杂ZnO纳米线气敏性能的影响

以物理热蒸发法制备的CeO2掺杂ZnO纳米线为气敏基料,制作成旁热式气敏元件,采用紫光(波长(为3 702～395 nm)激发,用静态配气法对浓度均为1×10-2%的甲烷和一氧化碳进行了气敏性能的测试.结果表明,在紫光激发下,CeO2掺杂ZnO纳米线气敏元件对甲烷和一氧化碳的灵敏度分别提高了300%和305%,对甲烷和一氧化碳的响应时问分别缩短了3 s和4 s;恢复时间分别缩短了2 s和4 s.并且随着紫光强度的增大,元件的气敏性能提高.     

花瓣状钌掺杂氧化锌纳米片的水热/煅烧法制备及气敏性能

以硝酸锌、氢氧化钠为原料,通过水热/煅烧法制备结构新颖的厚度在20 nm至40 nm之间的钌掺杂花瓣状氧化锌纳米片。采用粉末X射线衍射仪、场发射扫描电镜、氮气吸附法、气敏测试系统对产物进行物相、结构形貌、比表面积、气敏性能等的表征。结果表明,钌掺杂氧化锌纳米片对乙醇和丙酮气体的灵敏度高,探测浓度低,响应和恢复迅速。在360°C和100×10^-6的条件下,对乙醇和丙酮的灵敏度分别达到33和67。在10×10^-6的乙醇和丙酮气体中,其响应和恢复速度分别为4 s和9 s,3 s和10 s.     

非晶态Ag表面修饰NiFe_2O_4的制备及对丙酮气体的气敏性能(英文)

采用微波诱导低温固相反应法合成NiFe2O4纳米粉体,并通过浸渍法在其表面修饰Ag,通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)研究修饰前、后粉体的结构及形貌,并对修饰不同含量Ag的旁热式气敏元件的气敏性能进行测试。结果表明:表面修饰的Ag为非晶态,能够有效阻止NiFe2O4纳米颗粒的团聚及长大,当表面修饰1.5%Ag后,NiFe2O4气敏元件的最佳工作电压为4.5V,对丙酮气体具有较高的灵敏度,达到43,且响应(1s)和恢复(～10s)时间快,优于直接固相反应法掺杂1.5%Ag所得的NiFe2O4气敏元件的气敏性能。     

低工作温度下Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)薄膜对乙醇的气敏性能（英文）

利用金属有机物分解法(MOD),在Pt/Ti/SiO_2层的Si(100)衬底上制备了Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)(BNd T)薄膜,并将其分别在氧气氛围和空气中进行快速退火处理。运用X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜对BNd T薄膜的晶体结构和形貌进行表征,通过在不同浓度气体氛围下监控材料电阻变化来研究其气敏性能。结果表明,在空气环境退火的BNd T薄膜具有多孔微结构和表面粗糙形貌,且退火氛围对BNdT薄膜气敏性能有较大的影响。在工作温度为100°C时,在空气中退火的BNdT薄膜对1×10~(-6)乙醇气体具有高的灵敏度,并且对乙醇气体的极限探测浓度达到0.1×10~(-6)。其响应和恢复时间分别约为6 s和10 s。研究结果为制作高性能乙醇传感器有指导的意义。     

燃烧法制备的Y掺杂ZnO纳米片的气敏性能（英文）

以硝酸锌和酒石酸为原料,采用液体燃烧法制备钇(Y)掺杂的氧化锌纳米片。利用XRD和SEM对其微观结构进行表征,并研究Y掺杂量对ZnO气敏性能的影响。结果表明:所制备的ZnO为纤锌矿结构且表面粗糙,呈纳米片状,直径为20~100nm。以Y掺杂量为2%(摩尔分数)的氧化锌制成的传感器在300℃时对体积分数为100×10~(-6)的乙醇的灵敏度高达17.50,其最佳工作温度(300℃)低于未掺杂ZnO(330℃)。当乙醇气体的体积分数低至5×10~(-6)时,ZnO传感器也有明显的灵敏度值(约为2.5),且在300℃工作时响应时间仅为2s。相比于其他气体,该种传感器对乙醇表现出极好的选择性。     

非晶态Ag表面修饰NiFe2O4的制备及对丙酮气体的气敏性能

采用微波诱导低温固相反应法合成NiFe2O4纳米粉体,并通过浸渍法在其表面修饰Ag,通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)研究修饰前、后粉体的结构及形貌,并对修饰不同含量Ag的旁热式气敏元件的气敏性能进行测试.结果表明:表面修饰的Ag为非晶态,能够有效阻止NiFe2O4纳米颗粒的团聚及长大,当表面修饰1.5％Ag后,NiFe2O4气敏元件的最佳工作电压为4.5 V,对丙酮气体具有较高的灵敏度,达到43,且响应(l s)和恢复(～l0 s)时间快,优于直接固相反应法掺杂1.5％Ag所得的NiFe2O4气敏元件的气敏性能.     

石墨烯负载氯化钯气敏材料的制备与性能研究

制备了一种针对CO的石墨烯负载氯化钯的气敏传感材料。扫描电镜分析表明,所制备的材料具有明显的2种不同的形貌:二维薄片状和三维颗粒状;透射电镜和高分辨透射电镜照片以及选区电子衍射花样显示,石墨烯负载的氯化钯材料颗粒粒度小于10nm,为单晶材料。性能测试分析表明,以该材料制备的电极材料制作的气敏器件,对CO气体检测下限为0.1μg·g~(-1)水平,敏感度高,灵敏度为63.34 mV/(μg·g~(-1)),该传感器的响应时间为8～9 s。     

水热法制备石墨烯-镓酸锌复合物及其气敏性能的研究

通过水热法制备了一系列的石墨烯-镓酸锌复合物。所制备的材料用XRD,SEM,TEM,拉曼和XPS进行表征。同时,探究了复合物的气敏性能。结果表明,石墨烯的含量对复合材料的气敏响应值和选择性有着很大的影响,并且当石墨烯的含量在0.1%时,复合材料的性能最好。当操作温度在203摄氏度时,0.1%石墨烯-镓酸锌复合材料对1000ppm的甲醛的响应值达32.2倍,最低检测限度为1ppm。同时,该材料的选择性也比较优越,对1000ppm甲醛和1000ppm丙酮的响应值的比值为26.8。该材料对1000ppm甲醛的响应和恢复时间分别为11秒和5秒,对1ppm甲醛的响应和恢复时间分别为6秒和5秒.     

液相等离子喷涂制备Au-WO3复合涂层及其气敏机理

目的提高WO_3基涂层的气敏性能。方法以WCl_6为前驱体原料,加入一定量的纳米Au颗粒制成稳定的喷涂浆料,采用液相等离子体喷涂技术制备出Au掺杂的WO_3基复合涂层。通过扫描电子显微镜(SEM)及其附带的能谱仪、X射线衍射仪(XRD)等对Au-WO_3复合涂层的微观结构进行表征。通过自主搭建的气敏性能测试系统对所制备Au-WO_3复合涂层的气敏性能进行测试,并探讨了涂层的气敏机理。结果前驱体液滴在等离子体热源作用下发生溶剂蒸发、WO_3形核、结晶和长大等一系列反应,随后形成的WO_3固体粒子发生熔化或半熔化,并加速撞击到基体表面形成涂层。在同等条件下,喷涂距离对WO_3气敏涂层的结晶度和形貌有很大影响,适宜的喷涂距离(170 mm)下获得的涂层结晶完整且晶粒细小(20～50 nm),有利于涂层气敏性能的发挥。Au-WO_3复合涂层的气敏性能均显著优于纯WO_3涂层。结论复合涂层气敏性能的改善归因于涂层中Au和WO_3界面处所形成的肖特基结使复合涂层的导电性降低,接触势垒高度增加,初始电阻值变大。     

共沉淀法制备金、镍掺杂氧化锌的丙酮气敏性能探究（英文）

利用共沉淀法制备了纯氧化锌和镍掺杂氧化锌。比较了不同Ni掺杂浓度对ZnO丙酮气敏传感器性能的影响。结果表明,1 mol%Ni掺杂ZnO具有最高的丙酮传感性能,其对20μg/g丙酮的响应值达到12。在此基础上,添加金作为异质结进一步激活氧化锌传感材料。实验结果表明,0.03 mol%Au活化1 mol%Ni掺杂的ZnO表现出最高的丙酮气敏响应,对20μg/g丙酮的响应值达到17。同时,该气敏材料保持了对乙醇、甲醛及苯的高选择性,以及对丙酮的快速响应恢复时间(10 s)。     

静电纺丝发制备铁酸锌纳米纤维及其气敏性能研究

与零维、二维和三维纳米材料相比,一维纳米材料具有优异的气敏性能。以Zn(NO_3)_2·6H_2O和Fe(NO_3)_3·9H_2O为原料通过静电纺丝的方法制备了一维铁酸锌纳米纤维。利用TG-DSC分析了材料的前驱体,用XRD、SEM、TEM、FT-IR、BET和XPS对材料进行了表征,并且对材料的气敏性能进行了研究。结果表明,在煅烧温度为500℃下获得的材料呈现出纳米纤维的形貌;基于500℃下获得的铁酸锌纳米纤维的元件,在工作温度为190℃下对丙酮表现出较高灵敏度和高选择性,S_(1000μL/L丙酮)/S_(1000μL/L乙醇)=8;当丙酮浓度低至1μL/L时,灵敏度仍能达到1.1。     

碳纳米管修饰的空心多孔NiO/SnO_2纳米复合材料对丙酮传感性能的优化（英文）

通过静电纺丝法制备中空多孔的Ni O/SnO_2复合纳米纤维,在复合纤维表面装饰碳纳米管,在此基础上制备气敏传感器器件。利用TGA确定了复合材料热分解温度和热处理工艺;利用SEM、XRD、TEM、XPS分别对复合材料的形貌、结构、尺寸、表面成分进行了表征。使用WS-30A气敏元件测试仪对气敏元件响应进行了测试。结果表明,CNTs修饰的Ni O/SnO_2复合纳米材料制备的气敏传感器降低了丙酮检测的最佳工作温度为160℃,提高了检测灵敏度,对50μL/L丙酮的响应达到25.25,对检测丙酮有快速的响应(～8.2 s)以及恢复性能(～10.5 s),同时在30 d的长期稳定性测试中也体现了良好的稳定性。证明了装饰CNTs的Ni O/SnO_2复合材料在检测丙酮方面的潜在价值,同时也进一步讨论了CNTs,中空多孔结构的Ni O/SnO_2提高检测性能的作用机理。     

贵金属对SnO2气敏元件特性的影响

SnO2气敏元件近年来在国内外仍进行较多研究,以SnO2为基料并掺入适当的添加剂改善其气敏性能是目前研究的一个热点。作者介绍了近年来通过掺入不同种类的贵金属及控制热处理温度,提高SnO2气敏元件的灵敏度和选择性的工作,并探讨了添加剂对SnO2气敏元件特性的作用机理。     

TiB_2纳米颗粒对Al-Mn-Mg 3004合金中高温性能的影响（英文）

不同含量的TiB_2纳米颗粒(1.5%和3%)分别加入3004合金研究TiB_2纳米颗粒对Al-Mn-Mg 3004合金中高温性能的影响。透射电镜和X射线衍射结果表明,TiB_2纳米颗粒主要分布在枝晶界,尺寸在20~80 nm。因此,合金中弥散相无析出带的体积分数大幅减少,同时,TiB_2纳米颗粒的添加有效钉扎了晶界和位错的移动,从而提高了合金的强度和抗蠕变性能。在经过峰值析出热处理后,与未添加TiB_2纳米颗粒的合金相比,加入3%TiB_2纳米颗粒的3004合金在常温和300°C下的屈服强度分别提高了20%和13%。同时,该合金在300°C下的最小蠕变速率也降低至未添加TiB 2纳米颗粒合金的1/5,体现了TiB_2纳米颗粒对Al-Mn-Mg合金中高温性能的强化作用。     

SnO2纳米粉体制备及其气敏性能研究

采用溶胶-凝胶法制备出尺寸小于100nm的SnO2纳米粉体，并采用XRD，TEM等手段对其进行表征，进而将粉体制成旁热式气敏元件测试其气敏性能。结果表明，粉体的尺寸随热处理温度的变化较大，所制气敏元件具有优良的气敏特性，响应恢复时间可以保证其正常使用，但功耗较大，灵敏度较高，尤其对甲烷有较高的灵敏度。     

静电纺丝法制备铁酸锌纳米纤维及其气敏性能研究（英文）

与零维、二维和三维纳米材料相比,一维纳米材料具有优异的气敏性能。以Zn(NO_3)_2·6H_2O和Fe(NO_3)_3·9H_2O为原料通过静电纺丝的方法制备了一维铁酸锌纳米纤维。利用TG-DSC分析了材料的前驱体,用XRD、SEM、TEM、FT-IR、BET和XPS对材料进行了表征,并且对材料的气敏性能进行了研究。结果表明,在煅烧温度为500℃下获得的材料呈现出纳米纤维的形貌;基于500℃下获得的铁酸锌纳米纤维的元件,在工作温度为190℃下对丙酮表现出较高灵敏度和高选择性,S_(1000μL/L丙酮)/S_(1000μL/L乙醇)=8;当丙酮浓度低至1μL/L时,灵敏度仍能达到1.1。