氧化銦基氣體傳感器的設計與制備研究
發(fā)布時間:2022-12-10 00:18
氧化銦是一種重要的n型半導體材料,禁帶寬度較寬(2.30~3.75 eV)、具有良好的導電和導熱性能,被廣泛應用在氣體傳感器和光電催化等研究領域。科研工作者為了改善單一氧化銦的氣敏性能,采用的改性方法包含結構改性、組分改性以及其他創(chuàng)新的新策略。本論文分別采用紫外光液相還原法制備原子分散的Au負載In2O3材料和溶劑熱法制備了 Ni摻雜的In2O3材料,結合相關的表征手段對材料的微觀結構、形貌和氣敏傳感機制進行了深入的研究。具體研究內容如下:1、采用沉淀法獲得具有較高比表面積的In2O3載體材料,通過紫外光液相還原法制備了原子分散的Au負載In2O3納米材料。發(fā)現(xiàn)0.25%Au/In2O3樣品在較低的工作溫度下(100℃),對HCHO氣體具有最高的響應。利用XPS、TEM等技術對材料的組成和結構進行表征,通過原位CO-DRIFTS分析以進一步研究Au的分散狀態(tài)。結果表明,Au在材料表面分散性較高,易形成均一的活性位點,有效的改善了傳感器的氣敏選擇性。Au的負載促進了材料表面化學吸附氧的形成,從而提高材料的氣敏性能。2、采用溶劑熱的方法制備了不同含量(1%、3%、5%)Ni摻雜的空心花狀I...
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
學位論文數(shù)據集
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
1.1 氣體傳感器概述
1.2 氧化銦納米材料概述
1.3 氧化銦納米材料的制備方法
1.3.1 水熱溶劑熱法
1.3.2 化學氣相沉積法
1.3.3 模板法
1.3.4 超聲噴霧熱解法
1.3.5 靜電紡絲法
1.4 氧化銦納米材料在氣體傳感器中的應用
1.5 氧化銦納米材料的氣敏性能改性
1.5.1 形貌調控
1.5.2 多組分復合改性
1.5.3 元素摻雜改性
1.5.4 貴金屬負載改性
1.6 單原子金屬催化劑的概述及其應用
1.7 本論文主要研究目的、意義及內容
1.7.1 本論文主要研究目的及意義
1.7.2 本論文的主要研究內容
第二章 Au負載氧化銦納米材料的制備及其氣敏性能研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗儀器
2.2.2 實驗試劑
2.2.3 Au負載氧化銦納米材料的制備
2.2.4 傳感器的制備及性能測試
2.2.5 材料的表征方法
2.3 結果與討論
2.3.1 Au負載氧化銦納米材料的結構和組成分析
2.3.2 氣敏性能評價
2.3.3 氣敏機理研究
2.4 本章小結
第三章 Ni摻雜氧化銦納米材料的制備及其氣敏性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗儀器
3.2.2 實驗試劑
3.2.3 Ni摻雜氧化銦納米材料的制備
3.2.4 氣體傳感器件的制備及性能測試
3.2.5 材料的表征方法
3.3 結果與討論
3.3.1 Ni摻雜氧化銦納米材料的結構和組成分析
3.3.2 氣敏性能評價
3.3.3 氣敏機理研究
3.4 本章小結
第四章 結論
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的學術論文
作者和導師簡介
附件
本文編號:3715662
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【學位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
1.1 氣體傳感器概述
1.2 氧化銦納米材料概述
1.3 氧化銦納米材料的制備方法
1.3.1 水熱溶劑熱法
1.3.2 化學氣相沉積法
1.3.3 模板法
1.3.4 超聲噴霧熱解法
1.3.5 靜電紡絲法
1.4 氧化銦納米材料在氣體傳感器中的應用
1.5 氧化銦納米材料的氣敏性能改性
1.5.1 形貌調控
1.5.2 多組分復合改性
1.5.3 元素摻雜改性
1.5.4 貴金屬負載改性
1.6 單原子金屬催化劑的概述及其應用
1.7 本論文主要研究目的、意義及內容
1.7.1 本論文主要研究目的及意義
1.7.2 本論文的主要研究內容
第二章 Au負載氧化銦納米材料的制備及其氣敏性能研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗儀器
2.2.2 實驗試劑
2.2.3 Au負載氧化銦納米材料的制備
2.2.4 傳感器的制備及性能測試
2.2.5 材料的表征方法
2.3 結果與討論
2.3.1 Au負載氧化銦納米材料的結構和組成分析
2.3.2 氣敏性能評價
2.3.3 氣敏機理研究
2.4 本章小結
第三章 Ni摻雜氧化銦納米材料的制備及其氣敏性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗儀器
3.2.2 實驗試劑
3.2.3 Ni摻雜氧化銦納米材料的制備
3.2.4 氣體傳感器件的制備及性能測試
3.2.5 材料的表征方法
3.3 結果與討論
3.3.1 Ni摻雜氧化銦納米材料的結構和組成分析
3.3.2 氣敏性能評價
3.3.3 氣敏機理研究
3.4 本章小結
第四章 結論
參考文獻
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