【摘要】：二氧化氮(NO_2)是引起空氣污染的最常見的有毒氣體之一,主要是由化石燃料燃燒,汽車尾氣排放等引起的,并導(dǎo)致酸雨和光化學(xué)煙霧。即使長期暴露于百萬分之一(ppm)NO_2氣氛下也將增加呼吸道疾病風(fēng)險并可能導(dǎo)致肺功能障礙。因此,非常有必要開發(fā)能夠檢測低濃度NO_2的高性能氣體傳感器,用于人體健康保護和空氣質(zhì)量監(jiān)測。二維層狀納米材料由于其獨特的物理化學(xué)性質(zhì),例如大的比表面積、高表面活性和與器件設(shè)計良好的兼容性而在氣體傳感應(yīng)用中引起了廣泛關(guān)注。但大多二維材料由于其固有性質(zhì)在室溫下無法完全回復(fù),限制了在氣敏領(lǐng)域的進一步應(yīng)用。到目前為止,在二維材料表面修飾第二相顆粒已被證明可以改善其缺點。但是這些傳感材料仍存在響應(yīng)低,響應(yīng)回復(fù)慢等缺點。基于以上背景,本論文首先通過濕化學(xué)法制備了花狀材料,并通過兩種不同的方法對其進行改性:化學(xué)沉淀法和熱處理,制備具有異質(zhì)結(jié)的分級MoSe_2基復(fù)合材料:MoSe_2/PbS復(fù)合材料和MoSe_2/MoO_2復(fù)合材料。經(jīng)過改性的分級MoSe_2基復(fù)合材料均在室溫下對NO_2表現(xiàn)出優(yōu)異的氣敏響應(yīng)。其中MoSe_2/MoO_2復(fù)合材料在1 ppm NO_2下,響應(yīng)為121%,為純MoSe_2的14倍。傳感器還具有出色的選擇性和重復(fù)性。因此,本研究提供了一種簡便的方法,用于制備在室溫下具有高傳感性能的MoSe_2基傳感器。該研究表明,基于分級MoSe_2設(shè)計納米異質(zhì)結(jié)是開發(fā)具有改進的傳感性能的下一代化學(xué)氣體傳感器的有效途徑。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TB33;X851
【圖文】：

圍內(nèi)更嚴格的環(huán)境或安全法規(guī)，可靠地檢測主要問題，氣體傳感器成為解決此類問題的傳感器根據(jù)氣體檢測原理主要分為三種類型燒和半導(dǎo)體氧化物的電阻進行調(diào)節(jié)[9]。固體將待監(jiān)測氣體的不同活性部分分離為兩個區(qū)之間具有高遷移率。通過測量通過過程中電能。催化燃燒型氣體傳感器主要通過監(jiān)測由燃變化來檢測氣體濃度。但催化燃燒型氣體傳感決于可燃氣體濃度及其燃燒熱的產(chǎn)物以及可，傳感器在單一濃度下對不同氣體提供不在的情況下難以進行檢測。第三種廣泛使用電阻器。通常將高比表面積的半導(dǎo)體材料的傳的可加熱絕緣基板上。與目標(biāo)氣體分子的反應(yīng)用的電荷載流子的密度。因此，裝置的電阻。

1-2 (a)不同形貌 ZnO 的 TEM 圖像；(b) ZnO 傳感器在不同氣體濃度、不同溫度時的敏響應(yīng)[12]正如文獻報道，不同形貌、尺寸直接決定傳感材料的氣敏性能的好壞。查閱文獻與實驗相結(jié)合，將復(fù)合材料的某一相的形貌變?yōu)榱孔狱c或納米顆飾到二維材料表面，一方面可防止量子點團聚，另一方面可獲得更優(yōu)異的性能。由于二維材料具有半導(dǎo)體性質(zhì)，高的比表面積和原子級薄層厚度，成為有前景的氣體傳感材料。.3.2 二維材料基氣敏傳感器二維（2D）納米結(jié)構(gòu)定義為單層或幾層原子層的納米晶材料，其結(jié)構(gòu)納米片，納米膜和納米薄片的形式存在[13]。二維納米結(jié)構(gòu)通�？煞譃槎禺愋卧鼗蚬矁r鍵合化合物[14]。由于其原子級薄層，2D 納米結(jié)構(gòu)材料獨特的化學(xué)和物理特性，如固有的高比表面積和獨特的半導(dǎo)體特性以及可的帶隙，在氣體傳感領(lǐng)域中展現(xiàn)出巨大潛力。具體地，2D 納米材料的原厚度增加了比表面積，因而將更多活性表面暴露于目標(biāo)氣體。原子層級的

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本文編號：2729741