本文關(guān)鍵詞：多孔納米金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其傳感器應(yīng)用　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 靜電紡絲 In_2O_3 La系元素 多孔納米材料 氣體傳感器 氣敏特性

【摘要】：近幾十年來,大氣環(huán)境污染問題變得日益嚴(yán)峻,受到人們越來越多的關(guān)注。為了檢測存在于空氣中的有毒有害氣體,氣體傳感器起到了重要作用,在日常生活中得到了普遍應(yīng)用。金屬氧化物在制作高靈敏度氣體傳感器這一領(lǐng)域,受到了研究者的持續(xù)關(guān)注及深入研究。La系元素由于其具有的某些特殊性質(zhì)在近十幾年間受到了人們的廣泛關(guān)注。La系元素?fù)饺牖蚋街砻娴难趸锇雽?dǎo)體在眾多領(lǐng)域得到了應(yīng)用,但在氣體傳感器領(lǐng)域的研究還并不完善,仍有待深入研究。本文采用靜電紡絲法分別制備了La系元素?fù)诫s的管狀、多孔管狀、破裂的多孔管狀I(lǐng)n_2O_3納米纖維。另外,我們采用水熱法制備了花狀多孔Zn O,制備了基于它們的氣體傳感器,并研究了其氣敏性能。具體內(nèi)容如下:1.通過靜電紡絲制備了Er-doped In_2O_3納米管,基于該材料的傳感器的最佳工作溫度經(jīng)實(shí)驗(yàn)測量后為260℃,對20 ppm甲醛的靈敏度為12,響應(yīng)恢復(fù)時(shí)間分別為5 s和38 s。該傳感器具有優(yōu)異的選擇性。2.用簡單紡絲法合成了Yb-doped In_2O_3納米管,以其為敏感材料制作了傳感器,該器件的最佳工作溫度為230℃,對100 ppm甲醛的靈敏度為69.8,響應(yīng)恢復(fù)時(shí)間分別為4 s和84 s,對甲醛的最低檢測濃度為100 ppb,靈敏度為2.5。3.成功制備了破裂多孔管狀Sm-doped In_2O_3納米纖維,以其為敏感材料的氣體傳感器的最佳工作溫度為240℃,對100 ppm甲醛的靈敏度為66.82,響應(yīng)恢復(fù)時(shí)間分別為10 s和34 s。4.利用單管電紡合成了多孔管狀Nd-doped In_2O_3納米纖維,制作了基于該材料的氣體傳感器,該傳感器在240℃下對100 ppm甲醛的靈敏度為44.6,響應(yīng)恢復(fù)時(shí)間分別為15 s和50 s,其對甲醛的最低檢測濃度為100 ppb,靈敏度為2.2。此外,本實(shí)驗(yàn)成功制備了破裂多孔管狀Nd-doped In_2O_3納米纖維,基于此種材料的傳感器在240℃時(shí)對100 ppm甲醛的靈敏度為46.8,響應(yīng)恢復(fù)時(shí)間分別為8 s和22 s,對甲醛的最低檢測濃度為100ppb,靈敏度為2.4。5.利用水熱法制備了多孔花狀Zn O,以其為氣敏材料制作了傳感器,該器件在280℃時(shí)對50 ppm丙酮的靈敏度為97.8,響應(yīng)恢復(fù)速度為2 s和23 s。該傳感器對丙酮具有優(yōu)異的選擇性能。
[Abstract]:In recent decades, the atmospheric environment pollution problem has become increasingly serious, more and more attention. In order to detect toxic and harmful gases in the air, the gas sensor has played an important role, has been widely used in our daily life. The metal oxide in the field of manufacture of high sensitivity gas sensor, by the sustained attention researchers and research of.La series elements because it has some special properties in recent years has been widespread concern of.La doped oxide semiconductor or attachment surface has been applied in many fields, but the research in the field of gas sensor is not perfect, still need to be further studied. This paper made tube La, doped were prepared by electrospinning porous tubular, porous tubular In_2O_3 nano fiber rupture. In addition, we were prepared by hydrothermal method Porous flower like Zn O, preparation of gas sensors based on their research and their gas sensing properties. The specific contents are as follows: 1. by electrospinning Er-doped In_2O_3 nanotubes, the optimum temperature sensor of the material based on the experimental measurement is 260. The sensitivity of 20 ppm of formaldehyde was 12. The response and recovery time were 5 s and 38 S., the sensor has excellent selective.2. Yb-doped In_2O_3 nanotubes were synthesized by a simple spinning method, with its sensitive materials produced by the sensor, the optimal operating temperature of the device is 230 DEG C, the sensitivity of 100 ppm formaldehyde is 69.8, the response and recovery time were 4 and s 84 s, the minimum detectable concentration of formaldehyde is 100 ppb, the sensitivity of 2.5.3. was prepared successfully cracked porous tubular Sm-doped In_2O_3 nanofibers, the optimal operating temperature of the gas sensor for sensitive material is 240 DEG C to 100. The sensitivity of ppm formaldehyde was 66.82, the response and recovery time were 10 s and 34 s.4. using single electrospun porous tubular Nd-doped In_2O_3 nanofibers were synthesized and fabricated gas sensor based on the material of the sensor under the temperature of 240 DEG C sensitivity to 100 ppm of formaldehyde was 44.6, the response recovery time were 15 s and 50 s, the formaldehyde, the minimum detectable concentration was 100 ppb, the sensitivity is 2.2., in addition, this experiment successfully prepared fracture porous tubular Nd-doped In_2O_3 nanofibers, based on the sensor of this material at 240 DEG C sensitivity to 100 ppm of formaldehyde was 46.8, the response and recovery time were 8 s and 22 s, the minimum detectable concentration the formaldehyde is 100ppb, sensitivity is 2.4.5. by hydrothermal method to prepare porous flower like Zn O, the gas sensitive materials produced by the sensor, the device at 280 DEG C sensitivity to 50 ppm acetone was 97.8, the response speed of recovery The sensor has excellent selection performance for acetone for 2 s and 23 s..

【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP212;TB383.1

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本文編號：1416339