改性SmFeO 3 氣敏材料的制備及甲醇?xì)饷粜阅苎芯?/H1>

發(fā)布時(shí)間：2023-06-03 07:01

　　工業(yè)的持續(xù)發(fā)展導(dǎo)致環(huán)境污染日益嚴(yán)重,空氣污染成為威脅人們身體健康的重要隱患。因此實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空氣中的毒害氣體,以便于及時(shí)防范顯得尤為必要。一定含量的甲醇會(huì)引起惡心、頭疼、呼吸困難等中毒癥狀,嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致失明,同時(shí)對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)和血液系統(tǒng)都有很大的危害。因此,制備出一種高性能的甲醇?xì)饷魝鞲衅髌仍诿冀�。近年�?lái),金屬氧化物半導(dǎo)體材料由于易操作、易制備和成本低廣泛被關(guān)注,而SmFeO3作為一種典型的p型半導(dǎo)體材料由于響應(yīng)高、穩(wěn)定性好等優(yōu)良的氣敏性能,因此是一種比較有發(fā)展前景的氣敏材料。本文采用了溶膠-凝膠法(sol-gel)與微波輔助相結(jié)合制備了鈣鈦礦復(fù)合氧化物SmFeO3及Co-Fe2O3、ZnO復(fù)合的SmFeO3材料,并以SmFeO3為基礎(chǔ)材料,采用分子印記技術(shù)制備了Co-Fe2O3/SmFeO3和ZnO/SmFeO3,在此基礎(chǔ)上結(jié)合水熱法構(gòu)建SmFeO3微球。采用XRD、TEM、SEM、XPS、BET對(duì)所制備的材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)和微觀形貌表征。將所制備的樣品制備成氣敏元件對(duì)其進(jìn)行氣敏性能測(cè)試,并對(duì)機(jī)理進(jìn)行初步分析。主要內(nèi)容如下:一、通過(guò)微波輔助溶膠-凝膠法制備了不同比例的Co-Fe2O3/SmFe...

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 氣敏傳感器
        1.2.1 金屬氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器
        1.2.2 金屬氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器的種類
        1.2.3 金屬氧化物氣敏傳感器的敏感原理
        1.2.4 金屬氧化物氣敏傳材料的制備方法
    1.3 金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏傳感器研究進(jìn)展及存在的問(wèn)題
    1.4 常見(jiàn)增強(qiáng)金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏性能的方法
        1.4.1 貴金屬負(fù)載
        1.4.2 離子摻雜
        1.4.3 構(gòu)建異質(zhì)結(jié)
    1.5 p型半導(dǎo)體金屬氧化物氣體傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題
        1.5.1 發(fā)展現(xiàn)狀
        1.5.2 存在的主要問(wèn)題
    1.6 論文的選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 所用試劑及儀器設(shè)備
    2.2 材料制備
        2.2.1 Co-Fe₂O₃/SmFeO₃與ZnO/SmFeO₃異質(zhì)結(jié)納米材料的制備
        2.2.2 分子印跡聚合物的合成
    2.3 材料表征
    2.4 氣敏元件的制作及氣敏性能測(cè)試方法
        2.4.1 氣敏元件制作
        2.4.2 氣敏性能測(cè)試
第三章 Co-Fe₂O₃/SmFeO₃與ZnO/SmFeO₃異質(zhì)結(jié)納米材料的形貌及其氣敏性能研究
    3.1 Co-Fe₂O₃/SmFeO₃納米材料的制備
    3.2 Co-Fe₂O₃/SmFeO₃材料的結(jié)構(gòu)表征結(jié)果
        3.2.1 XRD結(jié)構(gòu)分析
        3.2.2 形貌分析
    3.3 Co-Fe₂O₃/SmFeO₃材料氣敏性能研究
        3.3.1 不同比例的Co-Fe₂O₃/SmFeO₃材料的靈敏度測(cè)試
        3.3.2 Co-Fe₂O₃/SmFeO₃材料的選擇性測(cè)試
        3.3.3 Co-Fe₂O₃/SmFeO₃材料的多濃度測(cè)試
    3.4 ZnO/SmFeO₃材料的制備
        3.4.1 XRD結(jié)構(gòu)分析
        3.4.2 XPS分析
        3.4.3 形貌分析
    3.5 ZnO/SmFeO₃氣敏性能測(cè)試
        3.5.1 ZnO/SmFeO₃靈敏度與選擇性測(cè)試
        3.5.2 ZnO/SmFeO₃的響應(yīng)恢復(fù)時(shí)間測(cè)試
        3.5.3 ZnO/SmFeO₃的重復(fù)性及多濃度測(cè)試
        3.5.4 濕度對(duì)ZnO/SmFeO₃傳感器的影響
    3.6 氣敏機(jī)理的解釋
    3.7 本章小結(jié)
第四章 分子印跡Co-Fe₂O₃/SmFeO₃與ZnO/SmFeO₃異質(zhì)結(jié)納米材料的制備及其氣敏性能研究
    4.1 前言
    4.2 分子印跡HCSFO與HZSFO異質(zhì)結(jié)納米材料的制備
    4.3 HCSFO的結(jié)果與討論
        4.3.1 XRD結(jié)果及分析
        4.3.2 XPS結(jié)果及分析
        4.3.3 形貌分析
    4.4 分子印跡Co-Fe₂O₃/SmFeO₃納米材料的氣敏性能研究
        4.4.1 不同功能單體印跡Co-Fe₂O₃/SmFeO₃納米材料靈敏度的測(cè)試
        4.4.2 分子印跡Co-Fe₂O₃/SmFeO₃納米材料選擇性
        4.4.3 分子印跡Co-Fe₂O₃/SmFeO₃納米材料響應(yīng)恢復(fù)時(shí)間和重復(fù)性
        4.4.4 分子印跡Co-Fe₂O₃/SmFeO₃的多濃度測(cè)試
        4.4.5 分子印跡Co-Fe₂O₃/SmFeO₃納米材料濃度與線性關(guān)系
        4.4.6 分子印跡Co-Fe₂O₃/SmFeO₃材料穩(wěn)定性測(cè)試
    4.5 分子印跡ZnO/SmFeO₃材料的結(jié)果與討論
        4.5.1 XRD結(jié)果及分析
    4.6 分子印跡ZnO/SmFeO₃材料的氣敏性能研究
        4.6.1 分子印跡ZnO/SmFeO₃材料的靈敏度
        4.6.2 分子印跡ZnO/SmFeO₃材料的選擇性
        4.6.3 分子印跡ZnO/SmFeO₃材料的響應(yīng)恢復(fù)時(shí)間與重復(fù)性
        4.6.4 分子印跡ZnO/SmFeO₃材料的濃度測(cè)試
    4.7 氣敏機(jī)理的解釋
    4.8 本章小結(jié)
第五章 Sm₂O₃/ZnO/SmFeO₃微球的制備與氣敏性能研究
    5.1 前言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 Sm₂O₃/ZnO/SmFeO₃微球的制備
        5.2.2 Sm₂O₃/ZnO/SmFeO₃微球的表征
        5.2.3 氣敏元件的制作及氣敏性能測(cè)試
    5.3 Sm₂O₃/ZnO/SmFeO₃微球的結(jié)構(gòu)與形貌表征結(jié)果
        5.3.1 XRD的結(jié)果與分析
        5.3.2 SEM分析
        5.3.4 BET結(jié)果分析
        5.3.5 TEM分析
        5.3.6 XPS結(jié)果分析
    5.4 Sm₂O₃/ZnO/SmFeO₃微球材料氣敏性能研究
        5.4.1 Sm₂O₃/ZnO/SmFeO₃微球靈敏度測(cè)試
        5.4.2 Sm₂O₃/ZnO/SmFeO₃微球選擇性測(cè)試
        5.4.3 Sm₂O₃/ZnO/SmFeO₃微球多濃度測(cè)試和線性關(guān)系
        5.4.4 Sm₂O₃/ZnO/SmFeO₃微球響應(yīng)恢復(fù)時(shí)間與穩(wěn)定性測(cè)試
    5.5 氣敏機(jī)理的解釋
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.2 總結(jié)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間完成的科研成果



本文編號(hào)：3828862

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