隨著人類(lèi)生活水平的提高和人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展,用于環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)、醫(yī)療診斷、軍事探測(cè)等領(lǐng)域的氣體傳感器受到了廣泛關(guān)注。作為構(gòu)筑高性能氣體傳感器的基礎(chǔ),敏感材料一直以來(lái)就是該領(lǐng)域的研究焦點(diǎn)。TiO₂是一種傳統(tǒng)的n型MOX半導(dǎo)體材料,被廣泛應(yīng)用于光催化、太陽(yáng)能電池、氣體傳感器等領(lǐng)域。但制備周期長(zhǎng)、選擇性差、穩(wěn)定性不足等問(wèn)題,限制了其作為氣體傳感器的實(shí)際應(yīng)用,圍繞這些問(wèn)題目前主要采用形貌控制、表面修飾和摻雜等方法來(lái)改善TiO₂的氣濕敏性能。在此基礎(chǔ)上,本文采用空氣氣氛下熱氧化法制備微納米TiO₂,并通過(guò)氧化石墨烯（GO）和金屬氧化物表面修飾來(lái)改善TiO₂材料氣/濕敏性能。本文在前期文獻(xiàn)調(diào)研及實(shí)驗(yàn)探索的基礎(chǔ)上,確定了研究方案,主要開(kāi)展了如下幾方面研究工作:（1）以純Ti片為基體,通過(guò)熱氧化法生長(zhǎng)TiO₂薄膜,確定了最佳熱氧化溫度為1000℃,并分析了TiO₂熱氧化生長(zhǎng)機(jī)理。經(jīng)過(guò)濕敏測(cè)試發(fā)現(xiàn)其展現(xiàn)了超過(guò)6個(gè)數(shù)量級(jí)的超高濕敏響應(yīng),但其對(duì)低濕度（RH≤30%）敏感性較差... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

不同氣體傳感器分類(lèi)圖

圖 1.2 不同氣體傳感器分類(lèi)圖器性能參數(shù)器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)于傳感器的靈敏性、使用環(huán)境及器的種類(lèi)及工作原理不同，因而具有不同標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)其性器為例，主要是通過(guò)靈敏度（S）、選擇性、響應(yīng)時(shí)間（τ來(lái)評(píng)價(jià)電阻式氣體傳感器性能表現(xiàn)[9]，一個(gè)完整響應(yīng)恢復(fù)曲

純鈦表面微納米 TiO2的制備及其氣濕敏性能研究叉指電極上，所制備的敏感材料層厚度均勻可控，適合大批量生產(chǎn)。頂?shù)捉Y(jié)構(gòu)器件由陶瓷和頂?shù)足K電極系統(tǒng)組成，結(jié)構(gòu)如圖 1.4（c）所示。其先在陶瓷基板沉積一層底鉑電極，然用磁控濺射法、物理/化學(xué)氣相沉積、噴涂或其他方法沉積敏感材料層，然后在敏感材料層制備頂鉑電極，這種電極結(jié)構(gòu)制備工藝復(fù)雜，周期長(zhǎng)難度大，但極大地改善敏感材料的氣能。此外，可穿戴柔性基體電極結(jié)構(gòu)憑借其輕便柔韌、貼合人類(lèi)衣服和皮膚，實(shí)時(shí)監(jiān)控傳測(cè)信號(hào)，具有多層卷繞、性能倍增的特性，日漸受到研究者青睞。其基底一般采用聚對(duì)苯酸乙二醇酯（PET）、聚酰亞胺（PI）、有機(jī)硅薄膜、聚碳酸酯（PC）等柔性不導(dǎo)電薄膜，結(jié)構(gòu)可根據(jù)需要設(shè)計(jì)為圓形、叉指、對(duì)電極等圖案，見(jiàn)圖 1.4（d）所示。這種電極結(jié)構(gòu)缺于，柔性基體的機(jī)械性能不足，由于較強(qiáng)的柔性基底材料依賴(lài)性傳感器的工作溫度不高。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[6]純鈦水熱法制備低維納米結(jié)構(gòu)TiO2及其光電化學(xué)性能研究[D]. 董祥.南京航空航天大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于NiO納米材料的氣體傳感器研究[D]. 王琛.吉林大學(xué) 2016
[2]半導(dǎo)體氧化物熱線(xiàn)氣體傳感器[D]. 李廣偉.鄭州大學(xué) 2014
[3]Sb摻雜二氧化鈦微納米材料制備與氣敏性能研究[D]. 陳楓.中南大學(xué) 2014
[4]Nb摻雜二氧化鈦多孔薄膜的制備及氧敏性能的研究[D]. 甘霖慧.華中科技大學(xué) 2014
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[6]S/N共摻雜TiO2納米管陣列制備及其性能研究[D]. 柯成.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
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[8]二氧化鈦納米帶及其表面異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備與氣敏性能研究[D]. 胡培廣.山東大學(xué) 2011
[9]納米級(jí)多孔二氧化鈦空心球的制備及其性能研究[D]. 楊剛.北京化工大學(xué) 2010
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