隨著社會(huì)的發(fā)展,氣、濕敏傳感器在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、智能家居、環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域扮演著越來(lái)越重要的角色,高性能氣、濕敏傳感器急需發(fā)展。本文以ABO3鈣鈦礦型復(fù)合金屬氧化物L(fēng)aFeO3和La0.7Sr03MnO3作為研究對(duì)象。按照材料制備、材料表征、器件制作、性能測(cè)試和機(jī)理分析的研究思路,系統(tǒng)地研究了 LaFe03和La0.7Sr0.3MnO3納米材料的制備方法及其氣、濕敏性能,取得主要成果如下:1.利用溶膠凝膠法制備了LaFeO3納米顆粒,并采用X射線衍射儀（XRD）、場(chǎng)發(fā)射電子顯微鏡（FE-SEM）和X射線光電子能譜（XPS）對(duì)LaFeO3納米顆粒進(jìn)行了表征。利用LaFe03納米顆粒作為敏感電極（SE）材料,釔穩(wěn)定氧化鋯（YSZ）作為電解質(zhì)材料,Pt作為參考電極（RE）材料,制作了 Pt/YSZ/LaFeO3混合電位型NO2氣體傳感器,并測(cè)試了氣體傳感器在不同工作溫度下對(duì)不同濃度NO2氣體的響應(yīng)特性。結(jié)果表明氣體傳感器在最佳工作溫度300℃下,對(duì)100ppm NO2氣體的響應(yīng)值達(dá)到了 164mV,響應(yīng)/恢復(fù)時(shí)間分別約為73s和94s,在50-400ppmNO2濃度范圍內(nèi)氣體傳感器具有最佳的線性度... 

【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：54 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３水分子在濕敏材料表面吸附過(guò)程示意圖［９］??

？?ｙ?ｙ．?ｊ—??Ｈｙｄｒｏｇｅｎ?ｂｏｎｄ?Ｍ?．？?Ｍ?￥?Ｃｈｅｆｎｉｓｏｒｐｔｉｏｎ??２麵：??圖１．３水分子在濕敏材料表面吸附過(guò)程示意圖［９］??１．３鈣鈦礦氣、濕敏傳感器研究現(xiàn)狀??１．３．１鈣鈦礦材料簡(jiǎn)介??ＡＢ０３鈣鈦礦型復(fù)合金屬氧化物的Ａ位一般是稀土或堿土元素，Ｂ位是過(guò)渡金屬元??素，整個(gè)原胞是一個(gè)理想的正方體，其中〇原子位于正方體的面心，剩下的Ａ、Ｂ原子??分別位于正方體的頂點(diǎn)和體心，ＡＢ０３鈣鈦礦結(jié)構(gòu)示意圖如圖１．４所示［１＼與許多簡(jiǎn)單??氧化物相比，ＡＢ０３鈣鈦礦型復(fù)合金屬氧化物具有良好的催化活性、穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)、??好的熱穩(wěn)定性和廉價(jià)等特性，使其在燃料電池、氣體傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器??和催化領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用潛力。??Ｓｆ??圖１．４ＡＢ０３鈣鈦礦材料結(jié)構(gòu)示意圖＿??５??

（１）?ＡＢ〇３鈣鈦礦材料在混合電位型氣體傳感器的應(yīng)用??２０１３年，越南科學(xué)技術(shù)學(xué)院材料科學(xué)研究所Ｈｏ?Ｔｒｕｏｎｇ?Ｇｉａｎｇ教授課題組研制了基??于鈣鈦礦ＳｍＦｅ０３敏感電極的混合電位型氣體傳感器，如圖１．５所示［１１１圖１．５（ａ）是混合??電位型氣體傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，器件頂部左側(cè)是Ｐｔ參考電極，右側(cè)是ＳｍＦｅ０３敏感電??極，中間層是具有氧離子傳輸功能的ＹＳＺ電解質(zhì)，底部是加熱板。通過(guò)圖１．５（ｃ）可以發(fā)??現(xiàn)不同的燒結(jié)溫度對(duì)傳感器的Ｎ０２氣敏性能具有較大的影響，在４００?°Ｃ工作溫度下對(duì)??于９０ｐｐｍ?Ｎ〇２的響應(yīng)值約為１３０?ｍＶ。圖１．５（ｄ）是傳感器對(duì)不同氣體的選擇性測(cè)試結(jié)果，??顯示出ＳｍＦｅ〇３敏感電極的混合電位型氣體傳感器出對(duì)Ｎ０２具有良好的選擇特性。２０１６??年，ＨｏＴｒｕｏｎｇＧｉａｎｇ教授課題組進(jìn)一步研究了?ＡＢ０３鈣鈦礦?ＬａＭ０３（Ｍ?＝?Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ）??敏感電極的Ｂ位離子對(duì)混合電位型氣體傳感器的Ｎ０２氣敏性能影響［１２１研宄結(jié)果發(fā)現(xiàn)??基于ＬａＦｅ０３敏感電極的混合電位型氣體傳感器具有最佳的Ｎ０２氣敏性能，可能原因是??ＬａＦｅ０３電極材料比其它Ｂ位鈣鈦礦材料具有更好的氣體催化活性，可以促進(jìn)傳感器的??氣敏性能。２０１６年

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氣敏傳感器的研究進(jìn)展[J]. 張晗.  建材與裝飾. 2018(05)
[2]金屬氧化物異質(zhì)結(jié)氣體傳感器氣敏增強(qiáng)機(jī)理[J]. 唐偉,王兢.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[3]氣體傳感器的分類(lèi)與工作原理淺探[J]. 雷菊華,方志兵.  山東工業(yè)技術(shù). 2015(01)
[4]基于Si-NPA的BaTiO3薄膜的電容濕敏性能研究[J]. 李隆玉,肖順華,董永芬,馮春岳,姜衛(wèi)粉,李新建.  傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(12)

博士論文
[1]基于穩(wěn)定氧化鋯和氧化物電極的混成電位型車(chē)載氣體傳感器的研究[D]. 刁泉.吉林大學(xué) 2013

碩士論文
[1]LaFeO3/ZnO電阻與電位型氣體傳感器的制作及性能研究[D]. 江斌.湘潭大學(xué) 2016
[2]基于YSZ的高性能混成電位型傳感器的研制[D]. 關(guān)瀛洲.吉林大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3558378