本文關(guān)鍵詞：ZnO微結(jié)構(gòu)的合成、改性及其氣敏和光催化特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：Zn O作為一種寬禁帶、高激子結(jié)合能的半導(dǎo)體材料,由于其成本低,光敏性好,氧化性強(qiáng)、無毒性以及優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于氣敏和光催化領(lǐng)域。因此,對Zn O材料的制備、改性、氣敏和光催化特性研究引起了科研工作者廣泛的研究興趣。本文采用水熱法制備出ZnO納米線結(jié)構(gòu),研究了對VOCs的氣敏特性;同時(shí),通過對花狀Zn O微結(jié)構(gòu)進(jìn)行Mn摻雜來研究摻雜后形貌及晶體結(jié)構(gòu)的變化,并研究了其的氣敏和光催化特性,通過分析可以得出以下結(jié)論:(1)采用水熱法合成了Zn O納米線結(jié)構(gòu),研究了基于ZnO納米線的氣體傳感器對VOCs的氣敏特性,在最佳工作溫度200℃下,對500ppb的乙醇和丙酮?dú)怏w的靈敏度可達(dá)4.58和2.63,且傳感器的最低檢測極限為50ppb。(2)通過沉淀法制備出的純的和不同Mn摻雜濃度(0.25 mol%,0.5mol%,1.0 mol%和3.0 mol%)的Zn O微結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,發(fā)現(xiàn)隨著Mn摻雜濃度的增加,花狀Zn O微球變得越來越小且結(jié)構(gòu)越來越松散,而且在Zn O微結(jié)構(gòu)的表面發(fā)現(xiàn)負(fù)載著Mn3O4納米顆粒。(3)將純的和不同Mn摻雜濃度(0.25 mol%,0.5 mol%,1.0 mol%和3.0mol%)的花狀Zn O微結(jié)構(gòu)的氣體傳感器置于100ppm丙酮、乙醇和甲苯氣體中進(jìn)行氣敏特性測試,發(fā)現(xiàn)所有傳感器的最佳工作溫度均為200℃,Mn摻雜后提高了Zn O微結(jié)構(gòu)的氣敏特性。當(dāng)錳摻雜濃度為0.5 mol%時(shí),對目標(biāo)氣體的靈敏度達(dá)到最優(yōu),且對丙酮的響應(yīng)靈敏度高于乙醇和甲苯。(4)以紫外燈為光源,甲基橙溶液為模擬污染物,研究了不同Mn摻雜量(0.25 mol%,0.5 mol%和1.0 mol%)對花狀ZnO微結(jié)構(gòu)光催化性能的影響,Mn摻雜可以提高Zn O的光催化活性。
【關(guān)鍵詞】：氧化鋅 Mn摻雜 氣敏特性 光催化性能
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ132.41
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-26
• 1.1 引言10
• 1.2 ZnO的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)10-11
• 1.3 ZnO材料的制備11-16
• 1.4 ZnO的氣敏特性16-21
• 1.4.1 ZnO氣體傳感器的制作與測試方法16-17
• 1.4.2 ZnO氣體傳感器的性能指標(biāo)17-18
• 1.4.3 ZnO氣體傳感器的工作機(jī)理18-20
• 1.4.4 ZnO氣體傳感器的改性方法20-21
• 1.5 ZnO光催化特性21-23
• 1.5.1 ZnO光催化機(jī)理21-22
• 1.5.2 ZnO光催化性能的改性22-23
• 1.6 本論文的研究意義及內(nèi)容23-26
• 1.6.1 研究意義23
• 1.6.2 研究內(nèi)容23-26
• 第二章 Zn O納米線的合成及其對揮發(fā)性有機(jī)化合物的氣敏特性研究26-34
• 2.1 前言26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備26-28
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器26-27
• 2.2.2 表征分析方法27-28
• 2.3 實(shí)驗(yàn)28-30
• 2.3.1 ZnO納米線的制備28-29
• 2.3.2 ZnO納米線的表征29-30
• 2.4 傳感器氣敏性能的測試30-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第三章 Mn摻雜花狀ZnO微結(jié)構(gòu)的制備及氣敏特性34-50
• 3.1 前言34
• 3.2 Mn摻雜花狀ZnO微結(jié)構(gòu)的制備及表征34-40
• 3.2.1 Mn摻雜花狀Zn O微結(jié)構(gòu)的制備34-35
• 3.2.2 Mn摻雜花狀Zn O微結(jié)構(gòu)的表征35-40
• 3.3 Mn摻雜花狀ZnO微結(jié)構(gòu)的氣敏特性40-47
• 3.4 本章小結(jié)47-50
• 第四章 Mn摻雜花狀ZnO微結(jié)構(gòu)的光催化特性50-54
• 4.1 前言50
• 4.2 催化性能評價(jià)50-51
• 4.3 實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果分析51-53
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果51-52
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析52-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第五章 總結(jié)與展望54-56
• 5.1 工作總結(jié)54-55
• 5.2 工作展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-66
• 致謝66-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及所取得的研究成果68

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