【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,人們?cè)谙硎艿皆絹?lái)越多便利的同時(shí),也遭受到越來(lái)越嚴(yán)重的環(huán)境污染危害。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)調(diào)查發(fā)布,每年有近千萬(wàn)人因?yàn)榄h(huán)境污染而導(dǎo)致死亡或過(guò)早死亡。盡管污染物主要存在于室外,但人們有80%以上的時(shí)間是在室內(nèi)度過(guò)的,因此及時(shí)有效的監(jiān)測(cè)室內(nèi)空氣中污染氣體就顯得尤為重要。氣體傳感器因?yàn)槠鋬r(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)便、可以實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)備受人們關(guān)注。半導(dǎo)體氧化物作為一種重要的氣敏材料已經(jīng)被廣泛用于污染氣體的監(jiān)測(cè),然而,單一氧化物在靈敏度和氣敏檢測(cè)范圍上有著很大的局限,而摻雜貴金屬是常用的改善氣敏材料傳感性能的方法之一。在這些研究基礎(chǔ)之上,本文通過(guò)簡(jiǎn)單的水熱法合成了多孔氧化鋅納米片,并通過(guò)光催化還原、浸漬沉積—H2還原的方法得到貴金屬負(fù)載的多孔氧化鋅納米片,并將其應(yīng)用于易揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)和氯苯類(lèi)化合物(CBs)的檢測(cè)。1.金納米顆粒沉積的單晶多孔ZnO納米片的制備及其對(duì)揮發(fā)性有機(jī)污染物氣敏響應(yīng)的研究室內(nèi)空氣污染物中危害最大的是揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs),通常包含含氧碳?xì)浠衔�、鹵代烴、芳烴、脂肪族碳?xì)浠衔铩⑤葡�、酯�?lèi)和醛類(lèi)七大類(lèi),然而傳統(tǒng)的氣敏傳感器致力于提高氣敏傳感器的選擇性,使其僅僅對(duì)某種或某一類(lèi)氣體具有較好響應(yīng)。因此,發(fā)展一種可以檢測(cè)多種揮發(fā)性有機(jī)污染物的氣敏傳感器有著十分重要的實(shí)際意義。本工作主要目的是研究金沉積的多孔ZnO納米片對(duì)七大類(lèi)VOCs的氣敏響應(yīng)。首先我們通過(guò)水熱法合成得到了氧化鋅多孔納米片,然后通過(guò)光催化沉積的方法得到了Au沉積的多孔氧化鋅納米片。將所得的氣敏材料在不同溫度下測(cè)定了七大類(lèi)VOCs的代表性氣體,綜合了七大類(lèi)物質(zhì)以確定其最適溫度和最適Au負(fù)載量。然后在最適溫度下測(cè)定了該氣敏材料隨VOCs氣體濃度變化響應(yīng)值發(fā)生的變化,并測(cè)定了其穩(wěn)定性、重復(fù)性,以及濕度對(duì)氣敏響應(yīng)值的影響。此外,對(duì)Au增強(qiáng)氣敏性能的機(jī)理也進(jìn)行了分析。2.高分散的Pd納米顆粒負(fù)載的多孔ZnO納米片氣敏材料的制備及其對(duì)氯苯類(lèi)化合物的檢測(cè)氯苯類(lèi)化合物是常用的工業(yè)溶劑、脫脂劑以及合成塑料、樹(shù)脂和制藥的中間體。氯苯類(lèi)化合物屬于持久性有機(jī)污染物,具有“致癌致畸致突變”的“三致作用”,并且有高毒性、親脂性、生物累積性和持久污染性四種性質(zhì)。因此,氯苯類(lèi)化合物一旦被排放到環(huán)境中,很容易進(jìn)行長(zhǎng)距離遷移,并且由于其親脂性,一旦被人體吸收很難再被排出,對(duì)人體的危害很大。一般檢測(cè)水環(huán)境中氯苯類(lèi)化合物的方法比較多,而空氣環(huán)境中的氯苯類(lèi)化合物卻相對(duì)較少。在本工作中,我們通過(guò)浸漬法沉積—H2還原的方法得到了高分散的Pd納米顆粒負(fù)載的氧化鋅納米片作為氣敏材料測(cè)氯苯類(lèi)化合物。實(shí)驗(yàn)證明,高分散的Pd納米顆粒負(fù)載的多孔ZnO納米片有著較高的選擇性、快速的響應(yīng)/恢復(fù)時(shí)間和穩(wěn)定的可重復(fù)性。相對(duì)濕度對(duì)氣敏檢測(cè)的影響也在文中予以討論。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TB383.1;TP212

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本文編號(hào)：2757402