甲醛（HCHO）是一種嚴(yán)重危害人們生命健康的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）氣體。因此,研發(fā)高性能甲醛氣體傳感器用于室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控具有重要意義。傳統(tǒng)甲醛氣體傳感器所需的高工作溫度是亟待解決的難題,而利用可見(jiàn)光輔助氣體傳感器可以克服工作溫度帶來(lái)的障礙。在本工作中,選擇Ho Fe O₃作為基礎(chǔ)敏感材料,通過(guò)不同波長(zhǎng)和光強(qiáng)的光場(chǎng)調(diào)控,研究光輔助與敏感材料氣敏性能的關(guān)聯(lián)機(jī)制。本論文工作內(nèi)容分為如下三個(gè)部分:1. 利用溶膠凝膠法制備Ho Fe O₃納米顆粒,并表征其晶體結(jié)構(gòu)、微觀形貌、成分組成等材料特性。制作基于Ho Fe O₃納米顆粒的旁熱式氣體傳感器并測(cè)試其氣敏性能。結(jié)果表明:Ho Fe O₃納米顆粒氣體傳感器的最佳工作溫度為160℃,對(duì)100 ppm HCHO的響應(yīng)值為160,響應(yīng)/恢復(fù)時(shí)間分別為114 s和23 s,最低檢測(cè)極限為1 ppm HCHO。但無(wú)法對(duì)HCHO進(jìn)行特異性識(shí)別。2. 為了克服傳統(tǒng)氣體傳感器選擇性不高、檢測(cè)下限弱及需要加熱的缺點(diǎn),通過(guò)引入不同波長(zhǎng)（λ=365-660 nm）的輔助光場(chǎng)提升H...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1氣體傳感器在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用

了具有無(wú)限可能性的氣體傳感領(lǐng)域。2013年，在《加快推進(jìn)傳感器及智能化儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》中明確了傳感器等儀器儀表行業(yè)要以躋身世界水平前列為發(fā)展目標(biāo)，向智能化發(fā)展，并制定了未來(lái)十幾年內(nèi)的發(fā)展路線圖[1]。2015年《中國(guó)制造2025》中鼓勵(lì)推動(dòng)制造業(yè)由大規(guī)模向高端技術(shù)發(fā)展，....

圖1.2甲醛的危害

21.2甲醛氣體傳感器簡(jiǎn)介1.2.1甲醛氣體的危害甲醛（HCHO）是一種高度危險(xiǎn)的揮發(fā)性有機(jī)化合物氣體（VOCs），伴隨高毒性，會(huì)導(dǎo)致皮膚中毒，呼吸系統(tǒng)癌變，嬰兒基因突變等，被認(rèn)為是引起病態(tài)建筑綜合癥（SBS）的主要原因[5,6]。在美國(guó)，每天約有超過(guò)百萬(wàn)工人暴露在含有甲醛的工業(yè)....

圖1.3SnO2半導(dǎo)體氣體傳感器空氣中勢(shì)壘變化示意圖[20]

4圖1.3SnO2半導(dǎo)體氣體傳感器空氣中勢(shì)壘變化示意圖[20]1.3半導(dǎo)體型甲醛氣體傳感器的發(fā)展1.3.1傳統(tǒng)半導(dǎo)體型氣體傳感器簡(jiǎn)介金屬氧化物半導(dǎo)體型氣體傳感器因其高靈敏度、易獲取以及低成本等優(yōu)點(diǎn)，仍是國(guó)內(nèi)外科研人員重點(diǎn)研究的對(duì)象[5,17,21]。但是傳統(tǒng)的金屬氧化物半導(dǎo)體型氣....

圖1.4西安工業(yè)大學(xué)Qi光電NO2氣體傳感器的(a)光電氣敏性能測(cè)試平臺(tái)示意圖；(b)在1.2mW/cm2連續(xù)紫外光照射下ZnO/PG的光響應(yīng)；(c)在不同光強(qiáng)紫外光范圍內(nèi)，光電氣體傳感檢測(cè)50ppmNO2的動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線；(d)365nm，460nm光照射下對(duì)50ppmNO2動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線

5光子發(fā)生躍遷，增加材料的載流子濃度，這有利于促進(jìn)吸附氣體與材料表面的電子傳輸行為，從而達(dá)到改善氣敏特性的目的[28,29]。此外，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，室溫下敏感材料的氣敏性能不僅取決于光的波長(zhǎng)，而且還受到光強(qiáng)的影響[30]。早在1996年，意大利帕維亞大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在室溫下用紫外....

本文編號(hào)：4024513