本文關(guān)鍵詞：基于一維氧化銦納米管的制備及其氣敏性能研究

  更多相關(guān)文章： 氧化銦 納米管 摻雜 同軸靜電紡絲 氣體傳感器

【摘要】：氧化銦(In_2O_3),其帶隙寬度在3.55~3.75 eV之間,是一種重要的n型半導(dǎo)體氧化物,屬于III-VI族,并且具有較高的電導(dǎo)性。具有新奇特性的光學(xué)和電學(xué)性能的氧化銦,可以用于制備氣敏元件(用于檢測HCHO、NH3、CO、NO2、O3、Cl2、CO2和H2等)、太陽能電池、平板顯示器、探測器、有機(jī)發(fā)光二級管、光電子器件、透明導(dǎo)體、紫外可見(紫外線)激光器等。因此,本文根據(jù)氧化銦的性質(zhì),通過同軸靜電紡絲方法制備一維氧化銦基納米材料,探究其制備工藝并開展其在氣敏方向的性能研究。主要內(nèi)容如下:(1)同軸靜電紡絲法合成SnO2/In_2O_3納米管及其氣敏性能的研究以硝酸銦、氯化亞錫為無機(jī)源,DMF為溶劑,PVP為增稠劑,采用同軸靜電紡絲方法,制備異質(zhì)結(jié)構(gòu)的二氧化錫/氧化銦納米管。該納米管的直徑約50~100nm,長約幾微米,是由粒徑為5~10 nm左右的二氧化錫/氧化銦納米粒子組成,展現(xiàn)了較高的比表面積(最高可達(dá)56 m2/g)。通過對其氣敏性能的研究,結(jié)果顯示合成的多孔二氧化錫/氧化銦納米管對甲醛呈現(xiàn)出良好的靈敏度響應(yīng)(S=400 at500 ppm),低檢測限(低至250 ppb),響應(yīng)恢復(fù)時間分別為60 s和97 s,且30天后,其響應(yīng)值仍能達(dá)到初始值的94.68%,顯示出其很好的長期利用性。(2)同軸靜電紡絲法合成Zn摻雜的In_2O_3納米管及其氣敏性能的研究采用同軸靜電紡絲法合成Zn摻雜的In_2O_3納米管,并通過XRD、TEM、SEM、BET等表征手段詳細(xì)研究該系列材料的結(jié)構(gòu),證明了Zn摻雜的In_2O_3納米管的成功制備。當(dāng)Zn(按醋酸鋅計)的摻雜量達(dá)到3%時,Zn摻雜的In_2O_3納米管展現(xiàn)了其高的響應(yīng)能力和低檢測限(S=505 at 500 ppm,S=5.54 at 0.25 ppm)。同時,對該材料制成的氣敏元件經(jīng)過持續(xù)監(jiān)測30天后,其靈敏度響應(yīng)值仍能保持在最初值的87.63%。另外,該材料對甲醛表現(xiàn)出卓越的選擇性。(3)同軸靜電紡絲法合成Ag/In_2O_3納米管及其氣敏性能的研究通過同軸靜電紡絲,一步法制備Ag/In_2O_3納米管。Ag/In_2O_3納米管制備,經(jīng)過一系列SEM、TEM、XRD等的表征,證明了該Ag/In_2O_3納米管的成功制備。在最佳工作溫度為375°C時,Agv/In_2O_3納米管對當(dāng)甲醛濃度范圍為0.25~500 ppm時的甲醛,表現(xiàn)出優(yōu)異的靈敏度響應(yīng)(S=1016 at 500 ppm)、獨(dú)特的選擇性和快速的響應(yīng)恢復(fù)時間(50 ppm,174 s/12 s)。且在30天后,氣敏元件對甲醛的響應(yīng)值仍能達(dá)到初始靈敏度的94.12%。Ag/In_2O_3納米管優(yōu)異的特性展現(xiàn)了其在甲醛氣體傳感器方向優(yōu)異的潛能。
【關(guān)鍵詞】：氧化銦 納米管 摻雜 同軸靜電紡絲 氣體傳感器
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1;TQ133.53
【目錄】：

• 摘要9-11
• Abstract11-13
• 第1章 緒論13-23
• 1.1 納米材料概述13
• 1.2 氧化銦納米材料的概述13-20
• 1.2.1 氧化銦納米材料的合成14-19
• 1.2.1.1 零維 In_2O_3 納米材料的合成14-16
• 1.2.1.2 一維 In_2O_3 納米材料的合成16-17
• 1.2.1.3 介孔In_2O_3納米材料的合成17-19
• 1.2.2 氧化銦納米材料的應(yīng)用19-20
• 1.2.2.1 納米氧化銦粉體在堿性鋅錳電池方向中的利用19
• 1.2.2.2 納米氧化銦錫在透明隔熱涂料方向的利用19
• 1.2.2.3 納米氧化銦在氣體傳感器方向的利用19-20
• 1.3 本課題選題依據(jù)和主要內(nèi)容20-23
• 1.3.1 本課題的選題依據(jù)20-22
• 1.3.2 本課題的選題內(nèi)容22-23
• 第2章 同軸靜電紡絲法合成SnO_2/In_2O_3納米管及其氣敏性能研究23-36
• 2.1 引言23-24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備24
• 2.2.1 主要試劑表24
• 2.2.2 主要儀器24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)部分24-25
• 2.3.1 多孔SnO_2/In_2O_3納米管的合成24-25
• 2.3.2 氣敏性能的測試25
• 2.4 結(jié)果和討論25-35
• 2.4.1 多孔SnO_2/In_2O_3納米管的表征25-31
• 2.4.2 多孔SnO_2/In_2O_3納 米管的氣敏性能及機(jī)理31-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第3章 同軸靜電紡絲法合成Zn摻雜In_2O_3納 米管及其氣敏性能的研究36-50
• 3.1 引言36-37
• 3.2 實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備37
• 3.2.1 主要試劑表37
• 3.2.2 主要儀器37
• 3.3 實(shí)驗(yàn)部分37-38
• 3.3.1 Zn 摻雜的 In_2O_3 納米管的合成37-38
• 3.3.2 氣敏性能測試38
• 3.4 結(jié)果和討論38-49
• 3.4.1 ZINs納米管的表征38-44
• 3.4.2 Zn摻雜In_2O_3納米管的氣敏性能44-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第4章 基于靜電紡絲法合成Ag/In_2O_3復(fù)合材 料及其氣敏性能的研究50-62
• 4.1 引言50-51
• 4.2 實(shí)驗(yàn)材料及儀器設(shè)備51
• 4.2.1 主要試劑表51
• 4.2.2 主要儀器51
• 4.3 實(shí)驗(yàn)部分51-52
• 4.3.1 Ag/In_2O_3納米管的合成51-52
• 4.3.2 氣敏性能的測試52
• 4.4 結(jié)果和討論52-61
• 4.4.1 Ag/In_2O_3納米管的結(jié)構(gòu)表征52-57
• 4.4.2 Ag/In_2O_3氣敏性能57-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文75-77
• 致謝77

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;切斷納米管的“軟刀子”[J];炭素技術(shù);2002年03期

2 ;俄即將投產(chǎn)優(yōu)質(zhì)納米管[J];遼寧化工;2003年11期

3 Valerie Jamieson ,徐俊培;納米管:將會改變世界面貌的中空碳絲[J];世界科學(xué);2003年11期

4 ;日本制成雙層納米管[J];中國科技財富;2003年05期

5 周道其;納米管制成的最小“轉(zhuǎn)子”[J];現(xiàn)代物理知識;2004年02期

6 朱寶林,隋震鳴,陳曉,王淑榮,張守民,吳世華,黃唯平;金摻雜TiO_2納米管的合成[J];科學(xué)通報;2005年07期

7 方寧;李新勇;賈金平;;SiO_2-TiO_2納米管的制備及其光催化性能的研究[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2007年03期

8 ;納米管可由光束驅(qū)動[J];今日電子;2008年05期

9 ;日利用納米管制出“世界上最小的拉面”[J];食品工業(yè)科技;2008年06期

10 盧利平;;日研發(fā)出4種能分別發(fā)出紅、橙、黃、藍(lán)光的發(fā)光納米管[J];功能材料信息;2008年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李靜玲;陳文哲;黃世震;;銀摻雜TiO_2納米管制備與性能研究[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

2 王晟;王，

本文編號：867964