【摘 要】
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近年来,环境污染问题已成为全世界广泛关注的问题,有毒有害气体造成的环境污染对人体的危害不容小觑。二氧化锡(Sn02)是具有高气体传感性能的物质,在我们生活中已可以将Sn02
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近年来,环境污染问题已成为全世界广泛关注的问题,有毒有害气体造成的环境污染对人体的危害不容小觑。二氧化锡(Sn02)是具有高气体传感性能的物质,在我们生活中已可以将Sn02的优异气体传感性能加以应用制作成仪器来对气体进行检测。为了进一步提高二氧化锡的气敏性能,构建异质结和负载贵金属元素是两种十分有效的手段,通过这些方法制备的复合材料能够表现出更加优越的气体敏感性,选择性和长期稳定性。本论文旨在通过构建p-n异质结及贵金属负载两种手段对Sn02进行改性,扩大Sn02在气敏方面的应用,具体研究内容如下:1、将金属有机骨架用于作牺牲性模板,并通过热分解去除后制备了片状SnO2/NiO,复合物气敏性能通过不同摩尔比例的Sn和Ni配比,煅烧温度以及工作温度来研究。通过测试结果得出,70℃为最佳工作温度,当待测气体为10ppm三乙胺时,SnO2/NiO的Sn:Ni摩尔比为9:1时气敏响应是纯Sn02的3倍。提高的气敏性能归因于SnO2和NiO的p-n异质结构和移除有机骨架后材料具备的多孔结构。有机骨架作为自牺牲模板的方法是合成气敏材料的一个新的思路。2、为了降低传感器的能耗扩大实际应用的价值,制备了 MEMS兼容Au-Sn02:NiO薄膜传感器,传感器的气体传感灵敏度,选择性,一致性以及稳定性是实际应用必须要关注的,实验结果表明,传感器不仅对低浓度NO2具有很好的响应,检测极限可以达到O.O5ppm,同时具有很好的选择性,稳定性和传感器之间的一致性,异质结的形成以及金纳米颗粒的催化作用是提高传感器气敏性能的主要原因。这种全新的方法为微型传感器实际应用提供了重要途径。
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