在科技飛速發(fā)展的今天,越來越多的環(huán)境問題出現(xiàn)在人們面前,霧霾天氣的頻發(fā),裝潢材料中甲醛超標以及化工原料意外泄漏事故已經(jīng)嚴重危害到人們的健康生活,這些都對氣敏傳感器的高效準確性提出了要求。但是現(xiàn)有傳感器大多存在著工作溫度高、響應速度緩慢、靈敏度過低等一系列問題。本文針對上述問題,采用一種在傳統(tǒng)金屬氧化物中摻雜碳納米管的方法,從氣敏材料入手對其進行優(yōu)化,實現(xiàn)高靈敏度低工作溫度的氣敏傳感器的制備與設計。主要研究內(nèi)容如下:（1）研究了氣敏傳感器的制備工藝與原理,選擇旁熱式氣敏傳感器的制備過程。采用化學修飾的方法對碳納米管進行處理,并利用掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀等儀器對氣敏材料進行表征,研究表明處理后的碳納米管加強了對氣體的吸附能力和摻雜能力,為后續(xù)實驗提供理論依據(jù)。（2）通過沉淀法制備出納米Fe₂O₃顆粒并與碳納米管進行復合,研究了不同燒結(jié)溫度對復合氣敏材料氣敏性的影響,重點分析了摻雜量,工作溫度及氣體濃度與傳感器靈敏度之間的關(guān)系,并對氣敏機理進行了研究。實驗表明摻雜碳納米管的Fe₂O₃傳感器對丙酮的靈... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 納米金屬氧化物的簡介
        1.3.1 納米材料的分類與性質(zhì)
        1.3.2 納米金屬氧化物的制備方法
    1.4 碳納米管簡介
        1.4.1 碳納米管的制備方法
        1.4.2 碳納米管的結(jié)構(gòu)
        1.4.3 碳納米管的應用
    1.5 論文主要研究內(nèi)容
2 氣敏傳感器的制備工藝及工作原理
    2.1 氣敏傳感器的分類
    2.2 氣敏傳感器的制作工藝
    2.3 氣敏傳感器相關(guān)參數(shù)
    2.4 氣敏傳感器的制備及測試方法
    2.5 氣敏傳感器的工作原理
    2.6 本章小結(jié)
3 碳納米管的分散處理
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑與儀器
        3.2.2 碳納米管的化學修飾
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 材料表征及分析
        3.3.2 氣敏性能測試
    3.4 本章小結(jié)
4 CNT摻雜納米Fe_2O_3材料的制備表征及氣敏測試
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑與儀器
        4.2.2 CNT/Fe_2O_3復合材料的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 材料表征及分析
        4.3.2 氣敏性能測試
        4.3.3 氣敏機理分析
    4.4 本章小結(jié)
5 CNT摻雜納米In_2O_3與SnO_2材料的制備表征及氣敏測試
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗試劑與儀器
        5.2.2 CNT/SnO_2復合材料的制備
        5.2.3 CNT/In_2O_3復合材料的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 材料表征及分析
        5.3.2 氣敏性能測試
        5.3.3 氣敏機理分析
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]靜電紡絲法制備不同形貌的納米SnO2及其甲醛氣敏特性的研究[J]. 杜海英,蘇航,王兢,邵強,孫炎輝,李曉干.  功能材料. 2015(21)
[2]ZnO/ZnSnO3納米復合物的制備及其HCHO氣敏性研究[J]. 王炳山,袁建軍,韓文華,劉建華,吳翠.  材料導報. 2015(20)
[3]改性石墨烯納米材料氣敏特性的理論研究[J]. 唐亞楠,申梓剛,陳衛(wèi)光,李成剛,潘立軍.  深圳大學學報(理工版). 2015(04)
[4]基于半導體納米SnO2構(gòu)建的氣敏傳感器的應用研究進展[J]. 楊磊,張慧,王超,劉振,顏兆慶,張勇,魏琴.  分析測試技術(shù)與儀器. 2015(02)
[5]花球狀多級結(jié)構(gòu)α-MoO3納米材料的構(gòu)筑及其三甲胺氣敏性能[J]. 隋麗麗,徐英明,程曉麗,霍麗華.  黑龍江大學自然科學學報. 2015(03)
[6]熱CVD制備定向竹節(jié)型碳納米管生長機制分析[J]. 李剛,余宗勝,徐先鋒.  材料熱處理學報. 2015(06)
[7]不同官能化碳納米管對MWCNTs-碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料力學性能的影響[J]. 鄭國棟,張清杰,鄧火英,蔣文革,楊小平,隋剛.  復合材料學報. 2015(03)
[8]單晶多孔ZnO制備及對室內(nèi)空氣污染物的氣敏性能的研究[J]. 束慶波,金震,孟凡利,孫宇峰.  功能材料. 2015(10)
[9]Pd負載量對多孔ITO材料CO氣敏性的影響[J]. 周允紅,周曉龍,曹建春,曹宇,樊勇軍.  昆明理工大學學報(自然科學版). 2015(01)
[10]碳納米管膜的制備及其應用研究進展[J]. 李也,蔣文舉,莫娟.  四川化工. 2015(01)

博士論文
[1]石墨烯復合金屬氧化物SnO2的氣體傳感特性研究[D]. 張昊.吉林大學 2015
[2]金屬氧化物半導體共軸纖維及其氣體傳感性能的研究[D]. 曹靜.吉林大學 2015
[3]金屬氧化物半導體微納結(jié)構(gòu)制備及其氣敏特性研究[D]. 王雙明.吉林大學 2015
[4]SnO2基CO傳感器氣敏性和選擇性的基礎研究[D]. 殷錫濤.北京科技大學 2015
[5]氧化物與晶態(tài)碳異質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)筑及氣敏性能研究[D]. 楊穎.黑龍江大學 2014
[6]氧化物納米材料對CO2及還原性氣體的氣敏性研究[D]. 王小風.山東大學 2014
[7]金屬氧化物微納米結(jié)構(gòu)的合成、調(diào)控及氣敏性能研究[D]. 劉相紅.南開大學 2012
[8]功能納米材料的設計、合成及氣敏性能研究[D]. 張軍.南開大學 2011
[9]多壁碳納米管的摻雜及其氣敏特性研究[D]. 郭淼.浙江大學 2006

碩士論文
[1]一維半導體納米材料的結(jié)構(gòu)調(diào)控及其傳感器件研究[D]. 遲霄.吉林大學 2015
[2]α-Fe2O3@SnO2核殼納米管異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備及其氣敏性能研究[D]. 余秋香.華中師范大學 2015
[3]氧化銦納米材料的制備及氣敏特性的研究[D]. 艾鵬.云南師范大學 2015
[4]氧化鎢、氧化鎳及其異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米材料的氣敏性能研究[D]. 鮑蒙.湖南大學 2014
[5]多孔SnO2納米材料的合成及其氣敏性能的研究[D]. 魏鳳君.上海大學 2014
[6]WO3準一維納米結(jié)構(gòu)H2S氣敏性能研究[D]. 劉賓全.湖南師范大學 2014
[7]碳納米管負載SnO2納米顆粒乙醇氣敏特性研究[D]. 孫曉蕾.黑龍江大學 2014
[8]TiO2及其復合薄膜的氣敏性研究[D]. 吐爾孫阿依·阿木丁.新疆大學 2013
[9]基于微熱板的氣敏元件制備及其檢測系統(tǒng)設計[D]. 郭振亞.大連理工大學 2013
[10]硅基微結(jié)構(gòu)氣體傳感器的設計及特性研究[D]. 馬曉康.吉林大學 2013



本文編號：3613513