由于各組分間的協(xié)同作用,使得ZnO基納米復(fù)合材料呈現(xiàn)出比純相ZnO更為優(yōu)異的性能,尤其是用于空氣中有毒有害氣體的檢測與環(huán)境水體中有機污染物的降解。本文選擇n型半導(dǎo)體ZnO作為研究對象,以提高其檢測有毒有害易揮發(fā)有機化合物和降解水體系中模擬污染物的能力為目標(biāo),以半導(dǎo)體復(fù)合和金屬離子摻雜為主要手段,系統(tǒng)地研究了ZnO基納米復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)、組成與其氣敏性能和光催化性能之間的關(guān)系,主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：（1）以CTAB為表面活性劑,尿素為礦化劑,在220℃水熱條件下制備了三維多級花狀結(jié)構(gòu)Zn2SnO4納米材料。SEM和TEM測試結(jié)果表明,花狀結(jié)構(gòu)Zn2SnO4由無數(shù)納米棒組裝而成。氣敏性能測試結(jié)果表明,與Zn2SnO4納米粒子相比,基于花狀結(jié)構(gòu)Zn2SnO4的氣敏元件對乙醇氣體具有更好的選擇性、更高的靈敏度和更短的響應(yīng)-恢復(fù)時間。氣敏元件的最佳工作溫度為380℃,在此工作溫度下,基于花狀結(jié)構(gòu)Zn2SnO4的氣敏元件對50 ppm乙醇氣體的靈敏度為30.4,響應(yīng)和恢復(fù)時間分別為10 s和7 s。花狀結(jié)構(gòu)Zn2SnO4氣敏性能增強的原因主要歸因于其獨特的三維多級結(jié)構(gòu)增加了材料與目標(biāo)氣體的接... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１半導(dǎo)體光催化基本原理圖［４］??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?Ｓｅｍｉｃｏ打ｄｕｃｔｏｒ?ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ??

［１〇９］。具體制作過程如下：稱取少許Ｚｎ２Ｓｎ〇４樣品于瑪瑤研體中，滴入適量的無??水乙醇研磨３０?ｍｉｎ左右成均勻的糊狀，再將研磨后Ｚｎ２Ｓｎ〇４樣品涂于帶有測量電??極（Ａｕ電極）的陶瓷管外表面巧體結(jié)構(gòu)如圖２．１（ａ））。然后，將該陶瓷管置于ｌＯＯ’Ｃ??電熱鼓風(fēng)干燥箱中烘干２４?ｈ，從而可Ｗ得到涂有均勻厚膜Ｚｎ２Ｓｎ〇４材料的陶瓷管，??然后將為其提供合適工作溫度的德絡(luò)加熱絲穿過陶瓷管，最后將該陶瓷管和加熱??絲一起固定在膠木底座上（結(jié)構(gòu)見圖２．１（ｂ）），最終制得Ｚｎ２Ｓｎ〇４旁熱式燒結(jié)厚膜型??氣敏元件（結(jié)構(gòu)見圖２．１（ｃ））。為提高氣敏元件的穩(wěn)定性，將焊接好的元件置于專??用的老化臺上，通３．５?Ｖ直流電壓，老化７?ｄ，得到最終的氣敏元件。??！?Ｎｉ－Ｃｒ加雖?Ａ喊陶纖；…??＇Ａ‘‘‘?Ｉ?■?－?＊?＇?．．．．．．??圖２．１氣敏元件結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｇａｓ－ｓｅ打ｓｉｔｉｖｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ??本實驗中材料的氣敏性能測試使用ＷＳ－３０Ａ（中國鄭州巧盛電子有限公司）氣??敏元件測試系統(tǒng)。該氣敏元件測試系統(tǒng)通過電流－電壓測試法，其基本原理如團??２．２。將一個負載電阻（Ｒｒ）和氣敏元件串聯(lián)，通過控制加熱電壓（Ｖｈ）給氣敏元件提??供一定的工作溫度

２．４結(jié)果與討論??２．４．１?Ｘ射線衍射分析（Ｘ民Ｄ）??為了測試所得樣品的物相結(jié)構(gòu)，對所得樣品進行了?ＸＲＤ測試。圖２．３（ａ巧口??２．３（ｂ）分別為所制備的花狀結(jié)構(gòu)Ｚｎ２Ｓｎ〇４和Ｚｒｉ２Ｓｎ〇４納米粒子的ＸＲＤ圖譜，從圖??（ａ）??（ｂ）??ｉ＂＂ｉ．，?？？■＊＾＊ｗ？＊＊＊＾?峽，１．…人—一?，１＂，??ｆミＳ?ｉ一?一玄馬一異瓦Ｂ??Ｙ曼ｆ曼直曼！??｜｜?ＩＩ?｜｜?１?了Ｉ?１１?１．１１１１｜??２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０??圖２．３所得產(chǎn)物的Ｘ民Ｄ圖譜：（ａ）花狀結(jié)構(gòu)Ｚｉｉ２Ｓｎ〇４；?（ｂ）Ｚｎ２Ｓｎ〇４納米粒子??Ｆｉｇ．?２．３?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｏｆ?也ｅ?ｆｉｎａｌ?ｐｒｏｄｕｃｔ：?（ａ）打ｏｗｅｒ－ｌｉｋｅ?Ｚｎ２Ｓｎ〇４；?（ｂ）?ｃｏｍｐａｃｔ?Ｚｒｉ２Ｓｎ〇４??１８??

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3126712