氧化銅半導體氣敏傳感器的制備及其性能研究
發(fā)布時間:2022-01-23 15:19
H2S是環(huán)境中最常見的有毒氣體污染物之一,經(jīng)常被應用于各種領(lǐng)域,包括油氣廢物處理和造紙工業(yè),它經(jīng)常產(chǎn)自于污水,垃圾堆,以及許多常規(guī)的化學生產(chǎn)過程中。但是,即使是少量的H2S,也會對許多生物體例如人體的呼吸道和神經(jīng)系統(tǒng)具有極大的毒性。本文主要研究了銅基氧化物的制備方法,表征手段,電學測試以及氣敏測試等幾個方面的研究。主要包括利用水熱法合成CuO半導體納米材料并通過硬件部分的焊接制備成CuO半導體氣敏傳感器,并采用靜態(tài)配氣法測試其對不同濃度H2S的氣敏響應靈敏度,最后進行了對傳感器氣敏響應機制的討論研究。本文研究的主要內(nèi)容包括:1)利用簡單的水熱法制備CuO實心納米片,并制備成了基于該敏感材料的氣敏傳感器。接著對合成的CuO納米材料進行了結(jié)構(gòu)和形貌上的表征。最后,對制備成的基于CuO實心納米片結(jié)構(gòu)的氣敏傳感器進行了對不同濃度的H2S氣體的氣敏測試,對H2S氣體的最低檢測閾值為0.2 ppm。同時還研究了衡量傳感器優(yōu)良性能的幾個重要指標,例如響應—恢復時間,可逆性,重復性,長期穩(wěn)定性...
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
CuO半導體氣敏傳感器的結(jié)構(gòu)圖
11圖 2-2 氣敏測試電路示意圖 所示,圖中展示了氣敏測試電路的示意圖。 其中,RL是負內(nèi)阻。在測試過程中,施加適當?shù)钠秒妷?VS作為有效激時,傳感器內(nèi)電阻 RS會隨著與目標氣體的接觸發(fā)生相應的不變,這樣回路電流和負載電阻 RL兩端的輸出電壓也會發(fā)負載電阻 RL的電壓變化或者傳感器內(nèi)阻 RS的變化來測量氣體傳感器的氣體響應(S)的定義為:S=Ra/Rg[55],其中,Rg
圖 2-3 氣敏測試平臺展示圖敏測試平臺展示如圖 2-3 所示,主要包括傳感器、Keithly體測試軟件的計算機。被測的傳感器要放置在測試腔體內(nèi)氣敏測試提供了一個密閉的環(huán)境,從而避免了外界環(huán)境的果造成的影響。腔體內(nèi),通過導線將陶瓷管上的鉑電極與,在實際測量時,數(shù)字源表會與直流雙路跟蹤穩(wěn)壓穩(wěn)流電感器工作所用的偏壓,Keithly 數(shù)字源表用來實時監(jiān)測傳感化。Keithly 數(shù)字源表的輸出端與電腦連接,測試控制軟件觀地反應出,在固定的電壓值下傳感器電流與時間的變化試過程中,氣體傳感器被放置在體積為 2 升的密封腔體內(nèi)下進行對每個傳感器的測試。測試期間,通過改變注入 H體的濃度。結(jié)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]金屬氧化物半導體氣敏傳感器[J]. 傅盼盼,楊志學. 化工時刊. 2013(03)
[2]n型有序多孔硅基氧化鎢室溫氣敏性能研究[J]. 胡明,劉青林,賈丁立,李明達. 物理學報. 2013(05)
[3]層狀多孔ZnO厚膜的制備及其氣敏性能研究[J]. 梅鑫濤,張五星,李爽,呂文中,胡先羅,袁利霞,黃云輝. 材料導報. 2011(14)
[4]CuO/SiO2催化劑上甘油脫水制α-羥基丙酮[J]. 李曉菲,余定華,初旭明. 石油化工. 2010(08)
[5]納米材料簡介[J]. 胡慶芳. 科學咨詢(決策管理). 2009(01)
[6]微波法制備納米氧化銅及其抑菌性能研究[J]. 焦兆友,趙建平,龐秋云,商祥淑,楊志廣,景志紅. 曲阜師范大學學報(自然科學版). 2008(01)
[7]金屬氧化物氣敏傳感器[J]. 劉湘軍,譚湘倩,浣石. 廣州大學學報(自然科學版). 2007(05)
[8]表面活性劑輔助水熱合成氧化鋅納米棒[J]. 儲德韋,曾宇平,江東亮. 無機材料學報. 2006(03)
[9]納米TiO2復合氧化物的制備及其光催化降解對硝基苯胺的性能研究[J]. 張守民,辛建華,齊廣東,陳艷艷,吳世華,黃唯平. 南開大學學報(自然科學版). 2004(04)
[10]納米材料的特性和制備方法及應用[J]. 陳月輝,趙光賢. 橡膠工業(yè). 2004(03)
碩士論文
[1]多孔SnO2、ZnO納米材料及PPy/F-MWCNTs復合納米材料的制備及其氣敏性能研究[D]. 王志敏.中南大學 2011
[2]水熱法合成多孔納米Fe2O3氣敏材料[D]. 關(guān)雨豪.蘭州理工大學 2011
[3]多孔硅基氧化鎢氣敏傳感器的研究[D]. 孫鵬.天津大學 2009
本文編號:3604624
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
CuO半導體氣敏傳感器的結(jié)構(gòu)圖
11圖 2-2 氣敏測試電路示意圖 所示,圖中展示了氣敏測試電路的示意圖。 其中,RL是負內(nèi)阻。在測試過程中,施加適當?shù)钠秒妷?VS作為有效激時,傳感器內(nèi)電阻 RS會隨著與目標氣體的接觸發(fā)生相應的不變,這樣回路電流和負載電阻 RL兩端的輸出電壓也會發(fā)負載電阻 RL的電壓變化或者傳感器內(nèi)阻 RS的變化來測量氣體傳感器的氣體響應(S)的定義為:S=Ra/Rg[55],其中,Rg
圖 2-3 氣敏測試平臺展示圖敏測試平臺展示如圖 2-3 所示,主要包括傳感器、Keithly體測試軟件的計算機。被測的傳感器要放置在測試腔體內(nèi)氣敏測試提供了一個密閉的環(huán)境,從而避免了外界環(huán)境的果造成的影響。腔體內(nèi),通過導線將陶瓷管上的鉑電極與,在實際測量時,數(shù)字源表會與直流雙路跟蹤穩(wěn)壓穩(wěn)流電感器工作所用的偏壓,Keithly 數(shù)字源表用來實時監(jiān)測傳感化。Keithly 數(shù)字源表的輸出端與電腦連接,測試控制軟件觀地反應出,在固定的電壓值下傳感器電流與時間的變化試過程中,氣體傳感器被放置在體積為 2 升的密封腔體內(nèi)下進行對每個傳感器的測試。測試期間,通過改變注入 H體的濃度。結(jié)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]金屬氧化物半導體氣敏傳感器[J]. 傅盼盼,楊志學. 化工時刊. 2013(03)
[2]n型有序多孔硅基氧化鎢室溫氣敏性能研究[J]. 胡明,劉青林,賈丁立,李明達. 物理學報. 2013(05)
[3]層狀多孔ZnO厚膜的制備及其氣敏性能研究[J]. 梅鑫濤,張五星,李爽,呂文中,胡先羅,袁利霞,黃云輝. 材料導報. 2011(14)
[4]CuO/SiO2催化劑上甘油脫水制α-羥基丙酮[J]. 李曉菲,余定華,初旭明. 石油化工. 2010(08)
[5]納米材料簡介[J]. 胡慶芳. 科學咨詢(決策管理). 2009(01)
[6]微波法制備納米氧化銅及其抑菌性能研究[J]. 焦兆友,趙建平,龐秋云,商祥淑,楊志廣,景志紅. 曲阜師范大學學報(自然科學版). 2008(01)
[7]金屬氧化物氣敏傳感器[J]. 劉湘軍,譚湘倩,浣石. 廣州大學學報(自然科學版). 2007(05)
[8]表面活性劑輔助水熱合成氧化鋅納米棒[J]. 儲德韋,曾宇平,江東亮. 無機材料學報. 2006(03)
[9]納米TiO2復合氧化物的制備及其光催化降解對硝基苯胺的性能研究[J]. 張守民,辛建華,齊廣東,陳艷艷,吳世華,黃唯平. 南開大學學報(自然科學版). 2004(04)
[10]納米材料的特性和制備方法及應用[J]. 陳月輝,趙光賢. 橡膠工業(yè). 2004(03)
碩士論文
[1]多孔SnO2、ZnO納米材料及PPy/F-MWCNTs復合納米材料的制備及其氣敏性能研究[D]. 王志敏.中南大學 2011
[2]水熱法合成多孔納米Fe2O3氣敏材料[D]. 關(guān)雨豪.蘭州理工大學 2011
[3]多孔硅基氧化鎢氣敏傳感器的研究[D]. 孫鵬.天津大學 2009
本文編號:3604624
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