由于寬的禁帶和大的激活能,氧化鋅在氣敏傳感器中的應用前景十分廣闊。近十多年來,研究者們制備出了不同尺寸和形貌的氧化鋅納米材料。在這些納米結構中,由低維納米氧化鋅晶體組裝的三維氧化鋅納米結構表現(xiàn)出了更好的氣敏性能。因此,本論文采用了環(huán)保、經濟和低能耗的水熱法制備出了不同維度的氧化鋅納米結構,通過改變工藝參數(shù)控制了氧化鋅納米形貌的合成,探究了工藝參數(shù)對納米氧化鋅形貌的影響,揭示了不同維度的氧化鋅納米材料的生長機理。此外,本論文還測試了不同形貌納米氧化鋅的氣敏性能,并分析了氧化鋅納米材料的氣敏機理。本論文的主要內容包括以下幾部分:利用簡單水熱法制備出了六種不同形貌的低維氧化鋅納米結構,包括六方納米棒、納米片、納米鉆、封閉納米管、納米顆粒和納米棒。通過工藝參數(shù)和表征結果分析,在檸檬酸根的負電性和反應時間的延長的作用下,決定了納米鉆的形成。氟化鈉和HMT的加入引起了溶液的狀態(tài)變化,從而生長基元的成分和結構發(fā)生改變,形成了具有封閉納米管形貌的氧化鋅樣品。在乙醇敏感氣體測試過程中,六方納米棒、納米片、納米鉆、封閉納米管、納米顆粒和納米棒氧化鋅氣敏元件的靈敏度依次為:4.8（100 ppm）、6.1（... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 納米材料
        1.2.1 納米材料的分類
        1.2.2 納米材料的特性
        1.2.3 納米技術的發(fā)展史
    1.3 納米氧化鋅
        1.3.1 氧化鋅的晶體結構
        1.3.2 氧化鋅的基本性質
        1.3.3 納米氧化鋅的制備方法
        1.3.4 納米氧化鋅的表征方法
    1.4 半導體氣體傳感器
        1.4.1 半導體氣敏傳感器的氣敏機理
        1.4.2 半導體氣敏傳感器的指標
    1.5 本論文的研究目的及內容
        1.5.1 本論文的研究目的
        1.5.2 本論文的主要研究內容
2 材料的合成、表征及氣敏測試
    2.1 實驗原料與設備
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 實驗設備
    2.2 樣品制備及表征
        2.2.1 實驗方法
        2.2.2 樣品表征
    2.3 氣敏性能測試
        2.3.1 氣敏元件的組裝
        2.3.2 氣敏性能測試
        2.3.3 氣敏原理
3 低維納米氧化鋅的制備及其氣敏性能
    3.1 引言
    3.2 添加檸檬酸三鈉制備低維ZnO納米材料及其氣敏性能
        3.2.1 實驗部分
        3.2.2 樣品表征與分析
        3.2.3 生長機理分析
        3.2.4 氣敏測試
    3.3 封閉ZnO納米管的制備及其氣敏性能
        3.3.1 實驗部分
        3.3.2 樣品表征與分析
        3.3.3 生長機理
        3.3.4 氣敏性能
    3.4 NaF輔助低維ZnO納米材料的合成及其氣敏性能
        3.4.1 實驗部分
        3.4.2 樣品表征與分析
        3.4.3 氣敏性能
    3.5 本章小結
4 雙添加劑輔助水熱法制備三維納米氧化鋅及氣敏性能
    4.1 引言
    4.2 餅狀納米氧化鋅的合成及其氣敏性能
        4.2.1 實驗部分
        4.2.2 樣品表征與分析
        4.2.3 生長機理分析
        4.2.4 氣敏性能
    4.3 介孔納米片組裝的氧化鋅納米花的制備及氣敏測試
        4.3.1 實驗部分
        4.3.2 結構與形貌分析
        4.3.3 生長機理分析
        4.3.4 比表面積測試
        4.3.5 氣敏性能
    4.4 本章小結
5 向日葵狀氧化鋅納米花的制備及氣敏性能
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
    5.3 樣品的表征與分析
    5.4 生長機理分析
    5.5 氣敏性能
    5.6 氣敏機理
    5.7 本章小結
6 結論與展望
    6.1 主要結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
    A. 作者在攻讀碩士學位期間發(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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本文編號：3201238