多孔/空心結(jié)構(gòu)SnO 2 的制備及氣敏性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-07 12:49
氣敏傳感器可對(duì)待測(cè)氣體進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)控、分析和報(bào)警,其在工業(yè)、國(guó)防、食品安全以及醫(yī)療檢測(cè)等領(lǐng)域,均具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。在眾多分類的氣敏傳感器中,半導(dǎo)體電阻型氣體傳感器件由于其靈敏度高、響應(yīng)速度快、體積小、重量輕、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn),倍受人們的青睞。SnO2作為一種應(yīng)用廣泛的氣敏材料,在60年代就成為了研究和應(yīng)用的熱點(diǎn),并且得到了迅速的發(fā)展。SnO2是目前最常見的氣敏材料之一,具有物理、化學(xué)性能穩(wěn)定;對(duì)氣體檢測(cè)可逆且吸附、脫附時(shí)間短;費(fèi)用低,節(jié)省能耗等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于檢測(cè)各種敏感氣體器件中。但SnO2工作溫度高、選擇性差的缺點(diǎn)使其作為氣敏材料有待進(jìn)一步完善。半導(dǎo)體氣敏材料的氣敏機(jī)理大多為表面控制型,具體體現(xiàn)為:增大材料的比表面積,氣敏性能顯著增強(qiáng)。目前國(guó)內(nèi)外研究中,增大材料的比表面積的主要方法是納米化。本文在顆粒納米化的基礎(chǔ)上主要探討的是多孔及空心結(jié)構(gòu)SnO2的制備以及氣敏性能。多孔的結(jié)構(gòu)有利于增加材料的比表面積,為材料提供一個(gè)更大的表面積與體積比,這對(duì)被測(cè)氣體的擴(kuò)散和運(yùn)輸是大有裨益的。納米空心結(jié)構(gòu)具有薄的殼層,內(nèi)外表面為材料提供了很高的表面積和體積比,使傳感器具有較快的響應(yīng)和恢復(fù)速度,...
【文章來源】:濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景與意義
1.2 氣敏傳感器概述
1.2.1 氣敏傳感器分類與應(yīng)用
1.2.2 氣敏傳感器發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 氣敏傳感器發(fā)展趨勢(shì)
1.3 納米材料概述
1.3.1 納米材料分類及應(yīng)用
1.3.2 SnO_2納米材料
1.4 SnO_2氣敏傳感器概述
1.4.1 SnO_2氣敏傳感器研究進(jìn)展
1.4.2 SnO_2氣敏傳感器主要問題及研究方向
1.5 本課題研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)原料及測(cè)試方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2 測(cè)試方法
2.2.1 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
2.2.2 X射線衍射分析(XRD)
2.2.3 差熱-熱重分析(DTA-TG)
2.2.4 透射電子顯微鏡分析(TEM)
2.2.5 氣敏性能測(cè)試
第三章 多孔結(jié)構(gòu)SnO_2的制備及其氣敏性能研究
3.1 引言
3.2 FA-模板法制備多孔結(jié)構(gòu)SnO_2
3.2.1 FA-模板法多孔結(jié)構(gòu)SnO_2制備方案
3.2.2 FA-模板法多孔結(jié)構(gòu)SnO_2表征
3.2.3 FA-模板法多孔結(jié)構(gòu)SnO_2氣敏性能測(cè)試
3.3 相分離法制備多孔結(jié)構(gòu)SnO_2納米立方塊
3.3.1 相分離法合成多孔結(jié)構(gòu)SnO_2納米立方塊制備方案
3.3.2 相分離法合成多孔結(jié)構(gòu)SnO_2納米立方塊表征
3.3.3 相分離法合成多孔結(jié)構(gòu)SnO_2納米立方塊氣敏性能測(cè)試
3.4 本章小結(jié)
第四章 空心分級(jí)結(jié)構(gòu)SnO_2的制備及其氣敏性能研究
4.1 引言
4.2 C微球模板法制備空心分級(jí)結(jié)構(gòu)SnO_2
4.2.1 C微球模板法空心分級(jí)結(jié)構(gòu)SnO_2制備方案
4.2.2 C微球模板法空心分級(jí)結(jié)構(gòu)SnO_2表征
4.2.3 C微球模板法空心分級(jí)結(jié)構(gòu)SnO_2氣敏性能測(cè)試
4.3 本章小結(jié)
第五章 自模板法制備非球形空心多孔SnO_2探索
5.1 引言
5.2 以ZnSn(OH)_6 為前驅(qū)體制備非球形空心多孔結(jié)構(gòu)SnO_2
5.2.1 以ZnSn(OH)_6 為前驅(qū)體空心立方多孔結(jié)構(gòu)SnO_2的制備及結(jié)果表征
5.2.2 以ZnSn(OH)_6 為前驅(qū)體空心十四面體多孔結(jié)構(gòu)SnO_2的制備及表征
5.3 以CoSn(OH)6 為前驅(qū)體制備空心結(jié)構(gòu)SnO_2
5.3.1 以CoSn(OH)_6 為前驅(qū)體空心結(jié)構(gòu)SnO_2的制備及表征
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氣敏傳感器在糧食儲(chǔ)藏中的應(yīng)用[J]. 頓文濤,惠向暉,袁帥,趙玉成,馬斌強(qiáng),李勉,袁超,趙仲麟. 農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息. 2015(02)
[2]電子鼻在農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 陳靜,張宇帆,劉艷榮. 現(xiàn)代農(nóng)藥. 2015(01)
[3]金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏傳感器[J]. 傅盼盼,楊志學(xué). 化工時(shí)刊. 2013(03)
[4]氣敏傳感器的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 魯珊珊,李立峰. 科技信息. 2013(03)
[5]SnO2摻Ag納米線的制備、結(jié)構(gòu)表征及光學(xué)性質(zhì)研究[J]. 王朋偉,單旭東,章新政,俞大鵬. 電子顯微學(xué)報(bào). 2008(04)
[6]氫敏材料與器件的研究進(jìn)展[J]. 侯長(zhǎng)軍,范小花,唐一科,范瑛. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2007(03)
[7]電化學(xué)氣敏傳感器的原理及其應(yīng)用[J]. 胡茜,葛思擘,王伊卿,李偉. 儀表技術(shù)與傳感器. 2007(05)
[8]氣敏傳感器在工業(yè)和民用領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 黃敏桐. 福建建材. 2006(04)
[9]水熱法制備ZnO晶體及納米材料研究進(jìn)展[J]. 付三玲,蔡淑珍,張曉軍,王偉偉,韋志仁. 人工晶體學(xué)報(bào). 2006(05)
[10]二氧化錫超細(xì)粉體的制備及研究進(jìn)展[J]. 呂逵弟,余林,吳雅紅,孫明,向杰. 無機(jī)鹽工業(yè). 2005(04)
博士論文
[1]SnO2基氣敏傳感器的制備與研究[D]. 王康.山東大學(xué) 2013
[2]二氧化錫納米材料的制備與擴(kuò)展[D]. 王磊.華東理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]SnO2乙醇傳感器制備[D]. 王國(guó)民.黑龍江大學(xué) 2013
[2]二氧化錫納米形貌結(jié)構(gòu)可控制備研究[D]. 黃明星.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[3]模板法制備過渡金屬氧化物空心微球及其性能研究[D]. 周長(zhǎng).安徽大學(xué) 2011
本文編號(hào):3269663
【文章來源】:濟(jì)南大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景與意義
1.2 氣敏傳感器概述
1.2.1 氣敏傳感器分類與應(yīng)用
1.2.2 氣敏傳感器發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 氣敏傳感器發(fā)展趨勢(shì)
1.3 納米材料概述
1.3.1 納米材料分類及應(yīng)用
1.3.2 SnO_2納米材料
1.4 SnO_2氣敏傳感器概述
1.4.1 SnO_2氣敏傳感器研究進(jìn)展
1.4.2 SnO_2氣敏傳感器主要問題及研究方向
1.5 本課題研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)原料及測(cè)試方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原料與設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2 測(cè)試方法
2.2.1 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
2.2.2 X射線衍射分析(XRD)
2.2.3 差熱-熱重分析(DTA-TG)
2.2.4 透射電子顯微鏡分析(TEM)
2.2.5 氣敏性能測(cè)試
第三章 多孔結(jié)構(gòu)SnO_2的制備及其氣敏性能研究
3.1 引言
3.2 FA-模板法制備多孔結(jié)構(gòu)SnO_2
3.2.1 FA-模板法多孔結(jié)構(gòu)SnO_2制備方案
3.2.2 FA-模板法多孔結(jié)構(gòu)SnO_2表征
3.2.3 FA-模板法多孔結(jié)構(gòu)SnO_2氣敏性能測(cè)試
3.3 相分離法制備多孔結(jié)構(gòu)SnO_2納米立方塊
3.3.1 相分離法合成多孔結(jié)構(gòu)SnO_2納米立方塊制備方案
3.3.2 相分離法合成多孔結(jié)構(gòu)SnO_2納米立方塊表征
3.3.3 相分離法合成多孔結(jié)構(gòu)SnO_2納米立方塊氣敏性能測(cè)試
3.4 本章小結(jié)
第四章 空心分級(jí)結(jié)構(gòu)SnO_2的制備及其氣敏性能研究
4.1 引言
4.2 C微球模板法制備空心分級(jí)結(jié)構(gòu)SnO_2
4.2.1 C微球模板法空心分級(jí)結(jié)構(gòu)SnO_2制備方案
4.2.2 C微球模板法空心分級(jí)結(jié)構(gòu)SnO_2表征
4.2.3 C微球模板法空心分級(jí)結(jié)構(gòu)SnO_2氣敏性能測(cè)試
4.3 本章小結(jié)
第五章 自模板法制備非球形空心多孔SnO_2探索
5.1 引言
5.2 以ZnSn(OH)_6 為前驅(qū)體制備非球形空心多孔結(jié)構(gòu)SnO_2
5.2.1 以ZnSn(OH)_6 為前驅(qū)體空心立方多孔結(jié)構(gòu)SnO_2的制備及結(jié)果表征
5.2.2 以ZnSn(OH)_6 為前驅(qū)體空心十四面體多孔結(jié)構(gòu)SnO_2的制備及表征
5.3 以CoSn(OH)6 為前驅(qū)體制備空心結(jié)構(gòu)SnO_2
5.3.1 以CoSn(OH)_6 為前驅(qū)體空心結(jié)構(gòu)SnO_2的制備及表征
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氣敏傳感器在糧食儲(chǔ)藏中的應(yīng)用[J]. 頓文濤,惠向暉,袁帥,趙玉成,馬斌強(qiáng),李勉,袁超,趙仲麟. 農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息. 2015(02)
[2]電子鼻在農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 陳靜,張宇帆,劉艷榮. 現(xiàn)代農(nóng)藥. 2015(01)
[3]金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏傳感器[J]. 傅盼盼,楊志學(xué). 化工時(shí)刊. 2013(03)
[4]氣敏傳感器的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 魯珊珊,李立峰. 科技信息. 2013(03)
[5]SnO2摻Ag納米線的制備、結(jié)構(gòu)表征及光學(xué)性質(zhì)研究[J]. 王朋偉,單旭東,章新政,俞大鵬. 電子顯微學(xué)報(bào). 2008(04)
[6]氫敏材料與器件的研究進(jìn)展[J]. 侯長(zhǎng)軍,范小花,唐一科,范瑛. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2007(03)
[7]電化學(xué)氣敏傳感器的原理及其應(yīng)用[J]. 胡茜,葛思擘,王伊卿,李偉. 儀表技術(shù)與傳感器. 2007(05)
[8]氣敏傳感器在工業(yè)和民用領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 黃敏桐. 福建建材. 2006(04)
[9]水熱法制備ZnO晶體及納米材料研究進(jìn)展[J]. 付三玲,蔡淑珍,張曉軍,王偉偉,韋志仁. 人工晶體學(xué)報(bào). 2006(05)
[10]二氧化錫超細(xì)粉體的制備及研究進(jìn)展[J]. 呂逵弟,余林,吳雅紅,孫明,向杰. 無機(jī)鹽工業(yè). 2005(04)
博士論文
[1]SnO2基氣敏傳感器的制備與研究[D]. 王康.山東大學(xué) 2013
[2]二氧化錫納米材料的制備與擴(kuò)展[D]. 王磊.華東理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]SnO2乙醇傳感器制備[D]. 王國(guó)民.黑龍江大學(xué) 2013
[2]二氧化錫納米形貌結(jié)構(gòu)可控制備研究[D]. 黃明星.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[3]模板法制備過渡金屬氧化物空心微球及其性能研究[D]. 周長(zhǎng).安徽大學(xué) 2011
本文編號(hào):3269663
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