紅毛丹狀氧化鋁負(fù)載的幾種金屬氧化物修飾的QCM氣敏傳感器研究
發(fā)布時間:2021-08-04 03:58
QCM(Quartz Crystal Microbalance),也被稱為石英晶體微天平,是一種質(zhì)量型氣敏傳感器。它的優(yōu)點是成本低廉、靈敏度高、操作簡單和可實時在線檢測等。但該傳感器起步晚、發(fā)展緩慢,導(dǎo)致人們對其機理認(rèn)識不深入,缺乏對該氣敏傳感器的擴展研究。本文以高分子表面活性劑PEG4000與有機化合物DL-天冬氨酸組成復(fù)合軟模板,成功制備了紅毛丹狀A(yù)1203,利用氧化鋁的高比表面積與氣敏性能良好的金屬氧化物(In2O3、ZrO2、CeO2)結(jié)合,制備出了紅毛丹狀氧化鋁復(fù)合薄膜的QCM氣敏傳感器。本論文制備的氧化鋁復(fù)合材料均通過SEM、TEM、XRD、XPS、EDS和BET等測試方法進行表征和分析。本文主要研究內(nèi)容如下:1.以表面活性劑PEG4000和有機小分子DL-天冬氨酸為復(fù)合軟模板,通過回流的方法,以尿素為沉淀劑,成功制備出高比表面積的AlOOH,加入不同摩爾比例的In(NO3)3溶液和適量的尿素,在100℃的條件下回流2h,將得到的樣品洗滌后,在450℃的條件下煅燒3 h,得到了系列A1203/In2O3復(fù)合材料作為QCM氣敏傳感器的敏感材料。制備100 ppm H2作為待測...
【文章來源】:揚州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1納米材料按照維度的分類??
?3??較強的固體酸性,以該復(fù)合材料制備QCM氣敏傳感器,對堿性氣體NH3有良好的響應(yīng)。??圖1.2共沉淀法制備的八12〇3/111203復(fù)合材料??(8)
果發(fā)現(xiàn)納米材料具有普通材料所不具備的優(yōu)點,廣大科研工作者和企業(yè)家都對其表現(xiàn)出濃??厚興趣,認(rèn)為納米材料的發(fā)展空間很大[1]。??納米材料按維數(shù)可以大致分為四類(如圖1.1):零維,三個維度均在1?100?nm的納??米尺度范圍內(nèi),常見的有納米顆粒、量子點等;一維,兩個維度均在1?100?nm的納米尺??度范圍內(nèi),常見的有納米片、納米棒;二維,一個維度均在1?l〇〇nm的納米尺度范圍內(nèi),??常見的有納米片;三維,由零維、一維和二維三種組成的納米材料,常見的有納米花和多??孔材料[2]。??由于量子尺寸、小尺寸、表面和宏觀量子隧道效應(yīng)等效應(yīng),它們具有獨特的物理和化??學(xué)特征|31。這些現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為具有極大改進的電子、電化學(xué)、機械、化學(xué)和光電化學(xué)性質(zhì)的??材料。從控制該特定類型的納米結(jié)構(gòu)獲得的益處是相當(dāng)大的。??7彩??t????IhJn?fum.?Mmj.?〇uon>un>??????????r#凋???N〇no?0k?*??.?f|uan*wii?099%??Itptir?I?;???mmuIb?<??turaMrui?Iim-\??圖1.1納米材料按照維度的分類??1.1.2納米材料的制備方法??納米材料的和合成有三大類(化學(xué)法、物理法和綜合法)。化學(xué)法包括水熱法、溶劑??熱法、溶液還原法、化學(xué)氣相沉積法、碳熱還原法、微乳液法、共沉淀法和模板法等;物??理法包括噴霧法和微波法等;綜合法包括電化學(xué)沉淀法等。??(1)水熱法??水熱法是指以水為溶劑,在反應(yīng)釜中形成高溫高壓的條件,可以控制納米材料形貌的??一種方法。水熱法的特點是具有相對低溫和密封的反應(yīng)環(huán)境。其優(yōu)點是可以保持納米材料??的分散性
本文編號:3320955
【文章來源】:揚州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1納米材料按照維度的分類??
?3??較強的固體酸性,以該復(fù)合材料制備QCM氣敏傳感器,對堿性氣體NH3有良好的響應(yīng)。??圖1.2共沉淀法制備的八12〇3/111203復(fù)合材料??(8)
果發(fā)現(xiàn)納米材料具有普通材料所不具備的優(yōu)點,廣大科研工作者和企業(yè)家都對其表現(xiàn)出濃??厚興趣,認(rèn)為納米材料的發(fā)展空間很大[1]。??納米材料按維數(shù)可以大致分為四類(如圖1.1):零維,三個維度均在1?100?nm的納??米尺度范圍內(nèi),常見的有納米顆粒、量子點等;一維,兩個維度均在1?100?nm的納米尺??度范圍內(nèi),常見的有納米片、納米棒;二維,一個維度均在1?l〇〇nm的納米尺度范圍內(nèi),??常見的有納米片;三維,由零維、一維和二維三種組成的納米材料,常見的有納米花和多??孔材料[2]。??由于量子尺寸、小尺寸、表面和宏觀量子隧道效應(yīng)等效應(yīng),它們具有獨特的物理和化??學(xué)特征|31。這些現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為具有極大改進的電子、電化學(xué)、機械、化學(xué)和光電化學(xué)性質(zhì)的??材料。從控制該特定類型的納米結(jié)構(gòu)獲得的益處是相當(dāng)大的。??7彩??t????IhJn?fum.?Mmj.?〇uon>un>??????????r#凋???N〇no?0k?*??.?f|uan*wii?099%??Itptir?I?;???mmuIb?<??turaMrui?Iim-\??圖1.1納米材料按照維度的分類??1.1.2納米材料的制備方法??納米材料的和合成有三大類(化學(xué)法、物理法和綜合法)。化學(xué)法包括水熱法、溶劑??熱法、溶液還原法、化學(xué)氣相沉積法、碳熱還原法、微乳液法、共沉淀法和模板法等;物??理法包括噴霧法和微波法等;綜合法包括電化學(xué)沉淀法等。??(1)水熱法??水熱法是指以水為溶劑,在反應(yīng)釜中形成高溫高壓的條件,可以控制納米材料形貌的??一種方法。水熱法的特點是具有相對低溫和密封的反應(yīng)環(huán)境。其優(yōu)點是可以保持納米材料??的分散性
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