NH₃是一種重要的化工原料,也是一種極易引起環(huán)境污染的有毒氣體。為了準確監(jiān)測不同環(huán)境中的NH₃,NH₃傳感器制造中氣敏材料的選擇,特別是常溫條件工作的氣敏材料,成為了開發(fā)的關(guān)鍵。目前我國國內(nèi)的生物質(zhì)資源豐富,但是對它們的綜合利用率較低,因此對其綜合利用使其成為綠色能源或是有效材料成為了眾多學科研究的熱點。本研究中我們用生物質(zhì)材料漢麻稈為原材料,經(jīng)過碳化處理等過程后可以得到以介孔為主的生物質(zhì)碳材料,并以此為硬模板,以金屬氧化物半導體Co₃O₄為主體從構(gòu)建復合材料方面入手合成了Ni-Co-O和In₂O₃-Co₃O₄復合材料。對合成的材料使用了XRD、BET、SEM、TEM和XPS進行了表征和分析,研究了它們的組成、結(jié)構(gòu)、形貌、比表面積、金屬原子價態(tài)、氧物種種類和濃度分布等。此外,用合成的納米結(jié)構(gòu)材料組裝了NH₃傳感器,并對其在目標氣體選擇性、氣敏響應與響應時間、響應與濃度之... 

【文章來源】：黑龍江大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Co3O4的尖晶石結(jié)構(gòu)

比表面積和孔結(jié)構(gòu)對材料的性能有直接影響。根據(jù) IUPAC 對孔徑的定義可以分為微孔(d < 2 nm)、介孔(2 nm < d < 50 nm)和大孔(50 nm < d)[146,147]。本文采用 N2吸附-脫附法進行比表面測量，其實驗過程是在 77K、一定壓力作用下，測量物理吸附的氣體分子的平衡吸附量[148]，然后根據(jù)測定的平衡吸附量計算出被測樣品的比表面積等相關(guān)物理量。本論文使用的是 Micromeritics Instrument 公司生產(chǎn)的TriStarⅡ3020 型高性能多通道全自動比表面與孔隙分析儀。2.3.7 傳感器組裝與氣敏性能測試薄膜傳感器的制作過程如圖 2-1。在薄膜傳感器的制作過程中首先取 1 mg 的樣品超聲分散于 1mL 的無水乙醇溶液中形成懸浮液，之后移取 0.05mL 懸浮液滴于金叉指電極表面，最后將其于 60oC 下干燥 5 h 即可。

黑龍江大學碩士學位論文圖 2-2 為氣敏測試裝置圖。測試前用真空泵將氣室中的雜質(zhì)氣體抽掉，待測系統(tǒng)趨于穩(wěn)定之后使用微量注射器將目標氣體由高濃度至低濃度分若干次注入氣室，待氣敏原件電阻值趨于穩(wěn)定之后使用真空泵將目標氣體排出并導入空氣，使氣敏原件回歸至初始狀態(tài)，完成一個濃度循環(huán)的檢測。實驗測試濃度分別為 1050、30、10、5、3、1、0.5、0.3、0.1ppm。實驗測試溫度為室溫，相對濕度約為 ~ 30%。氣敏靈敏度計算公式為(2-其中 Rg為氣敏原件在目標氣體中的電阻值(Ω)，Ra為氣敏原件在空氣中的電阻值(Ω)。所有傳感器對待測氣體的響應時間按各自阻值從注氣到達穩(wěn)定值的 85%所用的時間進行計算的。gaRSR


本文編號：2899330