發(fā)布時間：2018-05-25 07:43

  本文選題：三元金屬氧化物 + FeVO_4��； 參考：《大連海事大學》2017年碩士論文

【摘要】：金屬氧化物半導體材料已成為制備氣敏傳感器的主流材料。三元金屬氧化物由于其獨特的空間構(gòu)型和特殊的理化性質(zhì)受到眾多科研工作者的關(guān)注。近年來,釩基三元金屬氧化物作為一類新型多功能性材料,在光、電、磁、熱等領(lǐng)域展現(xiàn)出獨特的性質(zhì)和潛在的應用價值。論文采用水熱法合成了 FeVO_4和BiVO_4兩種三元金屬氧化物,利用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射圖譜(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、拉曼(Raman)、N2吸附等技術(shù)分析了 FeVO_4和BiVO_4的形貌、結(jié)構(gòu)、元素組成及比表面積,系統(tǒng)考察了以FeVO_4和BiVO_4為材料制備的傳感器對乙醇的氣敏性能。通過控制水熱反應溫度、水熱反應時間、反應體系pH值,合成了不同形貌的FeVO_4納米顆粒,當反應體系pH=3、水熱溫度為160℃、反應時間為3h時,合成的FeVO_4樣品的結(jié)晶度良好,為純相三斜型晶體,具有較大的比表面積。對不同反應條件下合成的FeVO_4進行氣敏測試,結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同的pH對合成的FeVO_4樣品氣敏性能有較大影響,反應體系pH=3時合成的FeVO_4樣品氣敏性能最好,其最佳工作溫度為260℃,對1OOppm乙醇氣體的靈敏度為3.38,器件的響應恢復性能良好。通過加入不同分子量的聚乙二醇作為模板劑、控制水熱反應溫度和反應時間,合成了不同形貌的BiVO_4微米球。表征分析結(jié)果表明加入PEG1000作為模板劑時,合成的BiVO_4微米球表面粗糙多孔,為四方晶系BiVO_4;氣敏測試結(jié)果表明該樣品對應傳感器具有更好的氣敏性能,器件的最佳工作壓為340℃,對100ppm乙醇氣體的靈敏度為4.23,比FeVO_4具有更好的氣敏性能。通過金屬摻雜對BiVO_4材料進行改性,系統(tǒng)研究了不同金屬摻雜和同一金屬不同摻雜比的改性結(jié)果,結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ni、Cu、Co、Mn四種金屬摻雜均能提高BiVO_4材料氣敏性能,且Co摻雜BiVO_4材料氣敏性能最好,最佳摻雜比為10%,此時以該樣品制備的氣體傳感器靈敏度可達11.06,且Co摻雜能有效降低BiVO_4材料的最佳工作溫度,提高靈敏度和恢復響應性能。
[Abstract]:Metal oxide semiconductor has become the main material for gas sensor. Ternary metal oxides are concerned by many researchers because of their unique spatial configuration and special physicochemical properties. In recent years, vanadium-based ternary metal oxides, as a new type of multifunctional materials, have shown unique properties and potential application value in the fields of light, electricity, magnetism, heat and so on. In this paper, two ternary metal oxides, FeVO_4 and BiVO_4, were synthesized by hydrothermal method. The morphology and structure of FeVO_4 and BiVO_4 were analyzed by means of scanning electron microscopy (SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Elemental composition and specific surface area. The gas sensing properties of the sensors prepared from FeVO_4 and BiVO_4 were investigated systematically. Different morphologies of FeVO_4 nanoparticles were synthesized by controlling hydrothermal reaction temperature, hydrothermal reaction time and pH value of the reaction system. When the reaction system was pH3, hydrothermal temperature was 160 鈩，

本文編號：1932648