二元金屬氧化物(如ZnO、SnO₂、WO₃)是目前研究較多的氣敏材料,但此類材料依然存在工作溫度高且靈敏度低的問題,鈣鈦礦結(jié)構(gòu)三元金屬氧化物ZnSnO₃作為一種新型的復(fù)合金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏材料,它具有環(huán)保、選擇性好、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。但是,純ZnSnO₃與二元金屬氧化物相同,具有工作溫度高的缺點(diǎn),且低溫條件下無響應(yīng),若不解決將不適合應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)生活。針對上述問題,本研究使用水熱法制備ZnSnO₃,并在制備過程中加入不同有機(jī)添加劑(三乙醇胺、六次甲基四胺、聚乙二醇400、咪唑)影響ZnSnO₃的形貌。然后用納米TiO₂對ZnSnO₃進(jìn)行表面改性,并在紫外光照下對所制備樣品進(jìn)行氣敏性能測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在有機(jī)添加劑三乙醇胺、六次甲基四胺、聚乙二醇400的作用下,所合成ZnSnO₃的形貌分別為:圓角立方體、面刻蝕立方體、微球,但在咪唑的作用下,合成了ZnO/SnO₂混合物...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 氣敏傳感器概況
        1.1.1 氣敏傳感器的概述
        1.1.2 氣敏傳感器的性能指標(biāo)
        1.1.3 氣敏傳感器的分類
    1.2 金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏傳感器
        1.2.1 金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏傳感器的概述
        1.2.2 金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏傳感器的工作原理
    1.3 復(fù)合金屬氧化物半導(dǎo)體ZnSnO3

        1.3.1 ZnSnO₃ 的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.3.2 ZnSnO₃ 的制備方法
    1.4 提高ZnSnO₃ 氣敏性能的方法
        1.4.1 紫外光對ZnSnO₃氣敏性能的影響
        1.4.2 有機(jī)物質(zhì)對ZnSnO₃形貌的影響
        1.4.3 TiO₂對ZnSnO₃氣敏性能的影響
    1.5 本課題的研究意義、目的及主要內(nèi)容
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 研究目的
        1.5.3 主要內(nèi)容
第2章 TEOA對 ZnSnO₃形貌的影響及TiO₂/ZnSnO₃ 的性能
    2.1 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備儀器
        2.1.2 ZnSnO₃ 圓角立方體及TiO₂/ZnSnO₃ 復(fù)合物的合成
        2.1.3 ZnSnO₃ 圓角立方體及TiO₂/ZnSnO₃ 復(fù)合物的表征方法
        2.1.4 氣敏元件的制作及氣敏性能測試裝置的介紹
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 ZnSnO₃ 圓角立方體的形貌及物相分析
        2.2.2 ZnSn(OH)6 的熱重分析
        2.2.3 ZnSnO₃ 圓角立方體的生長機(jī)理
        2.2.4 ZnSnO₃ 圓角立方體的氣敏性能分析
        2.2.5 TiO₂/ZnSnO₃ 復(fù)合物的形貌及物相分析
        2.2.6 TiO₂/ZnSnO₃ 復(fù)合物的氣敏性能分析
        2.2.7 ZnSnO₃ 圓角立方體及TiO₂/ZnSnO₃ 的光學(xué)特性和氣敏機(jī)理
    2.3 本章小結(jié)
第3章 HMT對 ZnSnO₃形貌的影響及TiO₂/ZnSnO₃ 的性能
    3.1 實(shí)驗(yàn)部分
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
        3.1.2 面刻蝕ZnSnO₃立方體及TiO₂/ZnSnO₃ 復(fù)合物的合成
        3.1.3 面刻蝕ZnSnO₃立方體及TiO₂/ZnSnO₃ 復(fù)合物的表征方法
        3.1.4 氣敏元件的制作及氣敏性能測試裝置的介紹
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 面刻蝕ZnSnO₃立方體的形貌及物相分析
        3.2.2 面刻蝕ZnSnO₃立方體的生長機(jī)理
        3.2.3 面刻蝕ZnSnO₃立方體的氣敏性能分析
        3.2.4 TiO₂/ZnSnO₃ 復(fù)合物的形貌及物相分析
        3.2.5 TiO₂/ZnSnO₃ 復(fù)合物的氣敏性能分析
        3.2.6 氣敏性能對比
        3.2.7 面刻蝕ZnSnO₃立方體的光學(xué)特性和氣敏機(jī)理
    3.3 本章小結(jié)
第4章 其他有機(jī)添加劑對ZnSnO₃形貌的影響
    4.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
        4.1.2 ZnSnO₃ 的合成
        4.1.3 ZnSnO₃ 的表征方法
        4.1.4 氣敏元件的制作及氣敏性能測試裝置的介紹
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 ZnSnO₃ 微球的形貌及物相分析
        4.2.2 ZnSnO₃ 微球的氣敏性能分析
        4.2.3 對ZnSnO₃微球氣敏特性的解釋
        4.2.4 ZnO/SnO2 混合物的形貌及物相分析
    4.3 ZnSnO₃ 的形貌及氣敏性能對比
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝



本文編號：3929452

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