金屬氧化物半導體材料被廣泛應用于氣體的探測,如室內(nèi)常見的有機揮發(fā)性氣體及大氣中的各種有害氣體。但是金屬氧化物對氣體的敏感性、選擇性和穩(wěn)定性一直存在問題,需要更深入地研究。對于有害氣體,除了需要能夠檢測到,更重要的是能夠?qū)⑵浯呋到鉃闊o害的氣體。WO3不僅是一種很好的氣敏材料,而且由于其禁帶寬度較窄,有利于長波長光的吸收和利用,因此也是一種常用的催化降解材料。本文采用WO3做為研究體系,從提高氣體靈敏度、降低檢測極限和工作溫度的角度出發(fā),著重研究了特殊微納米材料的形態(tài)控制制備及其對氣敏性能的影響；并研究了金屬離子摻雜WO3的形態(tài)、晶體結構和能帶結構的變化,及對光電性能和光激發(fā)下氣敏性能的影響。全文內(nèi)容如下：首先,介紹了WO3半導體材料的晶體結構和重要性質(zhì),并簡要闡述了微納米WO3材料的制備方法,介紹了其氣敏特性和光電性能的應用研究概況,從而提出本文研究WO3光電性能的目的與意義。第二,介紹了水熱/溶劑熱法制備WO3微/納米結構材料的實驗原料、設備、材料的制備過程及分析表征方法。并介紹了氣體敏感的機理,氣敏元件的制備和主要性能指標,以及氣體敏感性能測試設備和方法。第三,以水為介質(zhì)及表面活性... 

【文章頁數(shù)】：162 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 WO_3的晶體結構及性質(zhì)
    1.3 微/納米結構WO3的制備方法的研究進展
    1.4 WO_3氣敏傳感器研究進展
    1.5 WO_3光電性能研究進展
    1.6 本課題研究的目的及意義
2 制備微/納結構WO_3的原料、設備及材料表征方法
    2.1 實驗用原料與設備
    2.2 實驗方法
    2.3 表征分析方法
    2.4 氣敏性能表征
3 WO_3微/納米結構材料的水熱/溶劑熱法制備
    3.1 引言
    3.2 以水為反應介質(zhì)、Na_2WO_4為鎢源合成WO_3的研究
    3.3 以水為反應介質(zhì)、WCl_6為鎢源合成WO_3的研究
    3.4 采用乙醇為溶劑制備WO_3微/納米結構材料
    3.5 水溶液和乙醇溶液中各種形貌形成機理研究
    3.6 本章小結
4 WO_3水合物納米線微球的溶劑熱法制備
    4.1 引言
    4.2 不同溶劑對產(chǎn)物形貌的影響
    4.3 不同制備時間對產(chǎn)物形貌的影響
    4.4 不同制備溫度對產(chǎn)物形貌的影響
    4.5 納米線微球的形貌、結構和氣敏性能研究
    4.6 乙醇/乙二醇混合溶劑對產(chǎn)物形貌的影響
    4.7 鎢源用量對產(chǎn)物形貌影響
    4.8 F127用量對產(chǎn)物的形貌和性能的影響
    4.9 納米線微球形成機理
    4.10 本章小結
5 離子摻雜對WO_3光電性能及光激發(fā)氣敏性能的影響
    5.1 引言
    5.2 摻雜WO_3材料的制備
    5.3 光電、氣敏元件的制備
    5.4 Nb~(5+)摻雜WO_3形貌、結構、光電性能
    5.5 Sn~(4+)摻雜WO_3的形貌、結構、光電性能及氣敏性能
    5.6 In~(3+)、Zn~(2+)摻雜WO_3形貌與結構
    5.7 本章小結
6 全文總結
    6.1 主要結論
    6.2 下步工作建議
致謝
參考文獻
附錄 攻讀博士學位期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]納米ZnO基復合陶瓷厚膜的氣敏特性與應用研究[D]. 李登峰.華中科技大學 2006



本文編號：3650251