近年來(lái)隨著便攜式電子產(chǎn)品飛速發(fā)展和環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,迫切需要開發(fā)一種室溫、柔性導(dǎo)電膜基的氣敏材料,提供一種低能耗,低操作溫度,能高靈敏在線監(jiān)測(cè)環(huán)境有害氣體的便攜、靈巧的氣體傳感器。半導(dǎo)體金屬氧化物是當(dāng)前應(yīng)用最廣的化學(xué)傳感器氣敏材料�；诩{米金屬氧化物摻雜其他金屬元素或與導(dǎo)電高聚物復(fù)合,合成新型氣敏材料,既能夠克服單種材料的缺陷,發(fā)揮它們互補(bǔ)和協(xié)同的傳感性能,又能夠提供具有上述特點(diǎn)的氣體傳感器。本文主要選取ZnSnO3、MoO3和WO3三種金屬氧化物,以及高分子聚物PANI,并檢測(cè)其對(duì)甲醛、CO和三乙胺三種有害氣體的氣敏性能,探討納米復(fù)合材料的形態(tài)、活性表面、尺寸和比表面積對(duì)傳感性能的影響�；诤�(jiǎn)易化學(xué)沉淀法,在室溫下通過(guò)自組裝和熱處理,制備了具有大比表面積Pd摻雜的ZnSnO3微球。采用一系列的表征方法表征了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和形貌,同時(shí),研究了 ZnSnO3微球?qū)兹┑膫鞲行阅?并探討了傳感機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在ZnSnO3微球中摻雜Pd后,ZnSnO3對(duì)甲醛的傳感性能顯著提高,特別是Pd的摻雜比例為4 wt%時(shí)。在103 ℃的運(yùn)行溫度下,濃度范圍從0.1 ppm到10 ppm對(duì)甲醛均有線性... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：99 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１制備ＺｎＳｎ（ＯＨ）６微球示意圖??Ｆｉｇ．?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?ｐｒｅｐａｒｉｎｇ?ＺｎＳｎ（ＯＨ）６?ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ．??

４％＠ＺｎＳｎ（ＯＨ）６、Ｓｂ４％＠ＺｎＳｎ（ＯＨ）６?和?Ａｇ４％＠ＺｎＳｎ（ＯＨ）６?的?Ｉ（２２０）／Ｉ（２００）比值??分別為０．５１、０．５８、０．５４和０．５５。在對(duì)前驅(qū)體進(jìn)行煅燒后，產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為ＺｎＳｎ０３??微球，如圖２－２（ｂ）所示，產(chǎn)品結(jié)晶度較差。??⑷?／?丨、０＞）??／?ｔ?Ａ??＼?人＊Ｌｊ?２０?３０?－４０?５０?￥０?７０?ＳＯ??？?（Ｃ）?————??■３?，?、?概??％?Ｊ?？??＇．．?重???ＱＨｋ??、?ｆ?Ｉ??＇、ｉ４￣?．??．．?１?．??＂＇：＇－ｖ＞ｖ?薄齡?｜??７２Ａ?２２－＆?２２?Ｊ?２３－ｆ?２３?Ｊ?鯰屬??圖２－２?ＺｎＳｎ（ＯＨ）６的前驅(qū)體（ａ、ｃ）和最終產(chǎn)物（ｂ）的ＸＲＤ譜圖??Ｆｉｇ．?２－２?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＺｎＳｎ（ＯＨ）６?ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ?（ａ）?ａｎｄ?（ｃ）；?ｔｈｅ?ｆｉｎａｌ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ?（ｂ）．??２．３．２形貌分析??對(duì)所得樣品進(jìn)行ＳＥＭ和ＴＥＭ形貌表征，得到如圖２－３所示的無(wú)摻雜和摻雜??金屬ＺｎＳｎ０３微球的形貌和大小。圖２－３?（ｄ）所示的微球表面無(wú)光澤，晶粒邊界清??晰可見，表明ＺｎＳｎ０３微球由大量ＺｎＳｎ０３納米顆粒組成。圖２－３?（ｂ）表明，在熱??處理后，產(chǎn)品保持原來(lái)的微球形狀。由圖可以清楚地看出ＺｎＳｎ０３和Ｐｄ－ＺｎＳｎ０３??產(chǎn)品是由單分散微球組成的，而Ａｇ－ＺｎＳｎ〇３和Ｓｂ－ＺｎＳｎ〇３微球具有一定的附著??力

２．３．３生長(zhǎng)機(jī)理??由于晶體的側(cè)向存在不飽和鍵，生長(zhǎng)單元最容易嵌入生長(zhǎng)到一個(gè)晶體中，而??這也與周期鍵鏈（ＰＢＣ）理論中的的Ｋ面成長(zhǎng)機(jī)制模式一致。如圖２－１，在ＺｎＳ〇４??溶液中滴入氨水（ＮＨ３作為絡(luò)合劑），形成［Ｚｎ（ＮＨ３）４］２＋復(fù)合離子，其中Ｚｎ２＋［１６］；??再加入Ｎａ２Ｓｎ０３溶液后，從［Ｚｎ（ＮＨ３）４］２＋復(fù)合離子中釋放Ｚｎ２＋與Ｓｎ〇３２？和Ｈ２０發(fā)??生反應(yīng)形成ＺｎＳｎ（ＯＨ）６納米顆粒。然而，當(dāng)將Ｎａ２Ｓｎ０３溶液滴入［Ｚｎ（ＮＨ３）４］２＋溶??液時(shí)，沉淀并沒有迅速出現(xiàn)，因?yàn)椋冢睿玻珡模郏冢睿ǎ危龋常矗荩玻尼尫潘俾蔬h(yuǎn)低于Ｚｎ２＋和??Ｓｎ０３２？的反應(yīng)速率。而在室溫條件下，核上的活性位數(shù)量不多，抑制了?ＺｎＳｎ（ＯＨ）６??納米粒子的生長(zhǎng)速率和各向異性生長(zhǎng)。隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，ＺｎＳｎ（ＯＨ）６納米粒??子通過(guò)自組裝形成了層狀微球，使納米顆粒的表面張力最小中孔是由聚合的??納米粒子緊密結(jié)合形成的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Gas sensing performance of polyaniline/ZnO organic-inorganic hybrids for detecting VOCs at low temperature[J]. Jing Huang1, Taili Yang2, Yanfei Kang2, Yao Wang2, Shurong Wang2 1. Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering, Beijing 100101, China; 2. Department of Chemistry, Nankai University, Tianjin 300071, China.  Journal of Natural Gas Chemistry. 2011(05)
[2]Preparation,Characterization and Comparative NH3-sensing Characteristic Studies of PANI/inorganic Oxides Nanocomposite Thin Films[J]. Huiling Tai,Yadong Jiang,Guangzhong Xie and Junsheng Yu State Key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices,School of Optoelectronic Information,University of Electronic Science and Technology of China (UESTC),Chengdu 610054,China.  Journal of Materials Science & Technology. 2010(07)



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