隨著社會科技的飛速發(fā)展,人工智能的進(jìn)入生活,材料的感知能力越來越成為當(dāng)代科技發(fā)展需求中的重要一環(huán),而氣體濃度傳感器作為其中的重要分支也逐漸開始走進(jìn)智能工廠等領(lǐng)域。氧化石墨烯(GO)作為高比表面積和高電子傳輸效率的代表,理論上能有效的提高傳感器的氣體選擇性和靈敏度,二維平面結(jié)構(gòu)的氧化石墨烯會使得表面的大部分碳原子裸露在空氣中,這樣為氣體的吸附提供了較大的比表面積。此外氧化石墨烯的高電子遷移率使得表面一旦吸附氣體,會很容易導(dǎo)致電阻的發(fā)生變化,而這一特性使氧化石墨烯有可能成為一種優(yōu)異的氣敏傳感材料。為了探究氧化石墨烯材料在傳感器件中的實(shí)際作用,本文旨在運(yùn)用二氧化鈦納米管(TiO₂NT)和二氧化錫/氧化鎳(SnO₂/NiO)兩種傳統(tǒng)的金屬氧化物半導(dǎo)體作為復(fù)合材料主體,采用p-n異質(zhì)結(jié)和化學(xué)鍵兩種結(jié)合方式負(fù)載在GO上制備復(fù)合材料。通過電子掃描電鏡(SEM),電子透射電鏡(TEM),X射線衍射(XRD),X射線能譜(EDS),光電子能譜分析(XPS)表征分析,以及氣敏傳感器的靈敏度,響應(yīng)時(shí)間,工作溫度,重復(fù)性的數(shù)據(jù)分析,從兩個(gè)方面說明GO的引入能在p-n...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 氣敏傳感器
        1.2.1 氣敏傳感器的研究進(jìn)展
        1.2.2 氣敏傳感器的性能
    1.3 氧化石墨烯氣敏材料研究
        1.3.1 氧化石墨烯
        1.3.2 氧化石墨烯特性
        1.3.3 氧化石墨烯傳感器研究進(jìn)展
    1.4 二氧化鈦氣敏傳感器研究
        1.4.1 二氧化鈦
        1.4.2 二氧化鈦制備方法
        1.4.3 二氧化鈦的研究進(jìn)展
    1.5 二氧化錫簡介及研究
        1.5.1 二氧化錫
        1.5.2 二氧化錫的研究進(jìn)展
    1.6 研究內(nèi)容及意義
        1.6.1 研究內(nèi)容
        1.6.2 研究意義
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及其設(shè)備
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線
    2.4 氣敏測試系統(tǒng)的介紹
    2.5 材料的表征分析設(shè)備
        2.5.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.5.2 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.5.3 X射線衍射分析(XRD)
        2.5.4 X射線光電子能譜分析(XPS)
第3章 GO/TiO₂NT半導(dǎo)體氣敏材料的制備與氣敏性能分析
    3.1 GO/TiO₂NT的制備
        3.1.1 改進(jìn)Hummer法制備GO
        3.1.2 水熱法制備TiO₂NT
        3.1.3 GO/TiO₂NT復(fù)合材料的制備
    3.2 GO/TiO₂NT表征
        3.2.1 XRD分析
        3.2.2 SEM和 TEM表征
        3.2.3 XPS分析
    3.3 機(jī)理的探討
    3.4 氣敏元件制備與測試
        3.4.1 GO/TiO₂NT氣敏元件制備
        3.4.2 GO/TiO₂NT材料的氣敏性能分析
    3.5 傳感機(jī)理初探
    3.6 小結(jié)
第4章 GO/SnO₂/NiO氣敏材料合成與氣敏性能測試
    4.1 引言
    4.2 GO/SnO₂/NiO復(fù)合材料制備
        4.2.1 水熱法制備SnO₂/NiO
        4.2.2 GO/SnO₂/NiO復(fù)合材料制備
    4.3 GO/SnO₂/NiO表征與分析
        4.3.1 XRD
        4.3.2 SEM和 TEM分析
        4.3.3 EDS分析
        4.3.4 XPS分析
    4.4 GO/SnO₂/NiO氣敏元件的制備
    4.5 GO/SnO₂/NiO的氣敏性能分析
    4.6 氣敏機(jī)理分析
    4.7 小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號：3779527