本文關鍵詞：復合金屬氧化物濕敏特性的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在過去的幾十年中,濕度傳感器,作為一種重要的化學傳感器,已經(jīng)引起了密切的關注由于其被廣泛應用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、氣象學和航空學等領域。濕度傳感器是由濕敏元件和轉(zhuǎn)換電路等組成的,利用物質(zhì)的物理效應和化學效應對空氣中的水分進行檢測的器件。具有實際應用價值的濕度傳感器應具備如下的敏感特性:在很寬的濕度變化范圍內(nèi)的高靈敏度、線性的響應、很小的濕滯、快速的響應速度、物理和化學方面的穩(wěn)定性等等。隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展和各種新技術、新方法、新領域的出現(xiàn),尤其是在材料化學飛速發(fā)展的情況下,人們著手開發(fā)各種各樣合成新型濕敏材料的方法,并不斷嘗試合成更好形貌的敏感材料通過長期的探索實驗條件(溫度、時間、材料配比、濃度等)。濕度傳感器的特性與感濕材料密切相關,在過去的時間里,許多材料已經(jīng)被應用到了濕度傳感器的制作。但是單一的某類材料有時并不能完全滿足一個傳感器的所有的優(yōu)秀性能,因此,各種各樣針對材料的改性方法已經(jīng)被用來探索提高濕度傳感器的感濕特性。所以,本論文對復合型陶瓷氧化物CeO_2-NiO,MoO_3-NiO,SrTiO_3的濕敏特性進行了研究。在第二、三章,分別用了熱處理,靜電紡絲方法合成了CeO_2-NiO納米粒子,MoO_3-NiO納米纖維二種復合型陶瓷氧化物材料并進行表征,而且制成了濕度傳感器。兩種材料都分別合成了不同質(zhì)量配比(CeO_2:NiO/MoO_3:NiO=0.5,1,2,3)的材料,進行濕敏特性測試,從中選擇出最優(yōu)配比分別為CeO_2:NiO(1:2)納米粒子濕度傳感器,在整個濕度范圍11%-95%RH下阻抗變化5個數(shù)量級,響應時間是3 s,恢復時間是19 s,濕滯小于2%RH;MoO_3:NiO(1:2)納米纖維濕度傳感器,在整個濕度范圍11%-95%RH下阻抗變化3個數(shù)量級,響應時間是2s,恢復時間是10 s,濕滯小于2%RH。在第四章,采用溶劑熱法合成了鈦酸鍶納米微球復合陶瓷氧化物,此類鈣鈦礦材料具有典型的ABO3結構,由于其獨特的結構和較大的比表面積廣泛的應用在傳感器,催化劑等領域。本文所合成Sr TiO_3濕度傳感器的在整個濕度范圍11%-95%RH下阻抗變化4個數(shù)量級,響應恢復時間是2 s,濕滯小于1%RH。最后采用復阻抗和ZSimpWin軟件仿真(包含電阻和電容的等效電路)來分析SrTiO_3濕度傳感器的感濕機理。
【關鍵詞】：濕度傳感器 CeO_2-NiO MoO_3-NiO SrTiO_3 感濕機理
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB33;TP212
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 濕度和濕度傳感器簡介11-13
• 1.2 濕度傳感器的特點13
• 1.3 濕度傳感器的性能參數(shù)13-14
• 1.4 濕度傳感器的發(fā)展史14-15
• 1.5 濕度傳感器的發(fā)展趨勢15-16
• 1.6 電阻陶瓷式濕度傳感器的感濕機理16-17
• 1.7 本論文的主要工作17-18
• 第二章 基于CeO_2-NiO的濕度傳感器和濕敏特性18-28
• 2.1 樣品制備18-19
• 2.2 濕敏元件的制作19-20
• 2.3 濕敏元件的測試裝置20-22
• 2.3.1 濕度發(fā)生裝置20-21
• 2.3.2 濕度測試裝置21-22
• 2.4 材料的表征22-24
• 2.4.1 X光衍射分析（XRD）22-23
• 2.4.2 掃描電鏡分析（SEM）23-24
• 2.5 元件的濕敏特性24-28
• 2.5.1 頻率特性24
• 2.5.2 濕滯特性24-25
• 2.5.3 響應恢復特性25-26
• 2.5.4 長期穩(wěn)定性26-28
• 第三章 基于MoO_3-NiO的濕度傳感器的研究28-36
• 3.1 實驗步驟29-30
• 3.2 MoO_3-NiO的表征30-32
• 3.2.1 XRD表征30
• 3.2.2 SEM表征30-31
• 3.2.3 氮氣等溫吸附脫附表征31-32
• 3.3 器件的濕敏性能測試32-34
• 3.3.1 頻率的測試32
• 3.3.2 濕滯的測試32-33
• 3.3.3 響應恢復時間的測試33-34
• 3.4 敏感機理分析34-36
• 第四章 基于SrTiO_3的濕度傳感器及感濕機理研究36-47
• 4.1 SrTiO_3的制備、表征36-38
• 4.1.1 試劑與儀器36-37
• 4.1.2 材料制備37
• 4.1.3 材料表征37-38
• 4.1.4 器件制備38
• 4.2 濕敏特性38-40
• 4.2.1 頻率特性38-39
• 4.2.2 濕滯特性39-40
• 4.2.3 響應-恢復特性40
• 4.3 復阻抗分析40-47
• 4.3.1 Zsimpwin軟件使用簡介40-44
• 4.3.2 感濕機理分析44-47
• 第五章 總結與展望47-49
• 參考文獻49-55
• 作者簡介55-56
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文56-57
• 致謝57-58

【參考文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 賀媛;BaTiO_3納米纖維濕度傳感性能的研究[D];吉林大學;2011年

2 王竹儀;電阻式納米氧化物濕敏元件的特性研究[D];吉林大學;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 程鑫;金屬有機骨架材料ZIF-8（I_2）的濕敏性能研究[D];吉林大學;2013年

  本文關鍵詞：復合金屬氧化物濕敏特性的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：368487