進(jìn)入20世紀(jì)以來(lái),經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展為人類創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)利益,同時(shí)也給自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了諸多問(wèn)題。而大氣中的有毒有害氣體最為與人類的生活息息相關(guān),因此制備出能夠迅速檢測(cè)這些有毒有害氣體的傳感器成為科研工作者迫在眉睫的任務(wù)。TiO2是一種寬禁帶半導(dǎo)體材料,其禁帶寬度為3.2eV（銳鈦礦相）或3.0 eV（金紅石相）,由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì),已被廣泛應(yīng)用于光催化、氣敏傳感器等領(lǐng)域。然而單一的TiO2氣敏材料存在著工作溫度高、選擇性差等缺點(diǎn),摻雜、表面修飾及與其他氣敏材料復(fù)合形成分級(jí)納米結(jié)構(gòu)是改善TiO2氣敏性能的常用方法。本文選取TiO2為基礎(chǔ)材料,采用靜電紡絲技術(shù)制備TiO2納米纖維,通過(guò)摻雜或表面修飾調(diào)節(jié)TiO2納米纖維的活性位點(diǎn)。同時(shí),利用二步水熱法制備了ZnO/TiO2與α-Fe₂O₃/TiO2分級(jí)納米結(jié)構(gòu)氣敏材料,系統(tǒng)研究了不同水熱時(shí)間和濃度對(duì)獲得分級(jí)納米結(jié)構(gòu)對(duì)其氣敏性能的影響,由于分級(jí)納米結(jié)構(gòu)提供較大的比表面積和更多的活性位點(diǎn),這將有利于氣敏性能的提高。具體研究工作如下:1.介紹了靜電紡絲技術(shù)原理,并利用靜電紡絲技術(shù)制備Ti... 

【文章來(lái)源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 氣敏傳感器簡(jiǎn)介
        1.2.1 氣敏傳感器研究進(jìn)展
        1.2.2 氣敏傳感器分類
        1.2.3 氣敏傳感器的性能參數(shù)
    1.3. 氣敏傳感器敏感機(jī)制
    1.4 金屬氧化物半導(dǎo)體納米材料的制備方法
    1.5 具有分級(jí)結(jié)構(gòu)的金屬氧化物半導(dǎo)體納米材料的性能
    1.6 金屬氧化物分級(jí)納米結(jié)構(gòu)氣敏材料的研究進(jìn)展
    1.7 本論文課題的提出及研究?jī)?nèi)容和意義
        1.7.1 本論文課題的提出及研究?jī)?nèi)容
        1.7.2 本論文課題研究的意義
2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 微觀結(jié)構(gòu)的表征方法
        2.2.1 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.2.2 X射線衍射儀（XRD）
        2.2.3 透射電子顯微鏡（TEM）
        2.2.4 X射線光電子能譜（XPS）
    2.3 氣敏性能測(cè)試
3 靜電紡絲法制備TiO_2納米纖維及氣敏性能的研究
    3.1 靜電紡絲技術(shù)概述
    3.2 TiO_2納米纖維的制備過(guò)程
    3.3 TiO_2納米纖維的物相與形貌表征
    3.4 TiO_2納米纖維的氣敏性能
    3.5 本章小結(jié)
4 ZnO/TiO_2分級(jí)納米結(jié)構(gòu)的制備及氣敏性能的研究
    4.1 引言
    4.2 ZnO納米顆粒修飾TiO_2納米纖維的制備及氣敏性能的研究
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.2 ZnO納米顆粒修飾TiO_2納米纖維的形貌及物相表征
        4.2.3 ZnO納米顆粒修飾TiO_2納米纖維的氣敏性能
    4.3 Zn摻雜TiO_2納米纖維的制備及氣敏性能的研究
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.3.2 Zn摻雜TiO_2納米纖維的形貌及物相表征
        4.3.3 Zn摻雜TiO_2納米纖維的氣敏性能
    4.4 ZnO/TiO_2分級(jí)納米結(jié)構(gòu)的制備及其氣敏性能
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.4.2 物相與形貌表征
        4.4.3 水熱反應(yīng)時(shí)間對(duì)ZnO/TiO_2分級(jí)納米結(jié)構(gòu)的影響
        4.4.4 ZnO/TiO_2分級(jí)納米結(jié)構(gòu)的氣敏性能
        4.4.5 氣敏機(jī)理
    4.5 本章小結(jié)
5 α-Fe_2O_3/TiO_2分級(jí)納米結(jié)構(gòu)的制備及其氣敏性能的研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 α-Fe_2O_3/TiO_2分級(jí)納米結(jié)構(gòu)的制備
        5.2.2 α-Fe_2O_3/TiO_2分級(jí)納米結(jié)構(gòu)的表征
        5.2.3 α-Fe_2O_3/TiO_2分級(jí)納米結(jié)構(gòu)氣敏傳感器的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 α-Fe_2O_3/TiO_2分級(jí)納米結(jié)構(gòu)的物相與形貌表征
        5.3.2 α-Fe_2O_3/TiO_2分級(jí)納米結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)機(jī)制
        5.3.3 α-Fe_2O_3/TiO_2分級(jí)納米結(jié)構(gòu)的氣敏性能
        5.3.4 α-Fe_2O_3/TiO_2分級(jí)納米結(jié)構(gòu)的氣敏機(jī)理
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和研究成果
致謝



本文編號(hào)：3490407