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随着工业的发展，工业生产和日常生活中使用的化学原料和在生产过程中产生的气体种类和数量越来越多。这些气体中，有毒气体不仅污染环境，而且严重威胁人类的健康和安全。因此对气敏传感器的需求也越来越大，对其质量要求也越来越高。这些需求推动了半导体气敏材料的快速发展。研究证明，钙钛矿型稀土金属氧化物为基体的气敏元件具有较高的气敏性、选择性以及良好的稳定性，适合对多种气体的检测，其性质还可通过分别对A位、B位进行部分替代或者同时进行部分替代进行调整，因此基于该类材料的气敏传感器研究十分活跃，其中以LaFeO3最为典型而备受重视。
本文采用微波水解法合成了LaFeO3系列粉体，并对其导电以及气敏特性进行研究，发现具有钙钛矿晶体结构的复合氧化物(Pb，Bi)xLa1-xFeO3不仅具有良好的气敏性能，且比单一氧化物具有更好的选择性，并且Pb和Bi的掺入增大了LaFeO3的导电能力和气敏性能，主要研究结果如下：
(1)通过微波水解法制备的LaFeO3气敏材料对甲醛和酒精气体的最佳工作温度为255℃，其中在500 ppm浓度下，对酒精的最佳灵敏度为134，对甲醛的最佳灵敏度为59。
(2)通过对LaFeO3气敏材料的B位进行Ni掺杂，发现掺杂后材料仍然保持单一的正交晶系钙钛矿结构，随着掺杂量的增加，粒径有所减小，阻值减小，电导变大。气敏测试发现：掺杂后元件对各种气体的灵敏度均有所减小，最高灵敏度为对甲醛，其次为酒精，说明元件对甲醛的选择性有所提高，最佳工作温度由255℃下降到200℃。
(3)对LaFe0.9Ni0.1O3材料进行复位掺杂(Pb)后，随着掺杂量的增加，其XRD图谱会出现PbO2的杂项峰，粒径有一定程度的减小，电导也会有所减小。气敏测试发现：掺杂后元件对甲醛的灵敏度有了大幅度的增加，在500ppm浓度下，可以达到97，对酒精的灵敏度为18，无论是灵敏度和选择性都有了很大的改善，最佳工作温度也下降到151℃。对LaFe0.9Ni0.1O3材料进行金属氧化物(TiO2、CuO、Ag2O和ZnO)掺杂后，元件的各方面性能并没有太大的改善。
(4)对A位进行Pb和Bi掺杂后，材料的钙钛矿结构均没有变化，Pb掺杂后的气敏元件对甲醛的灵敏度明显高于LaFeO3气敏元件，其中以La0.8Pb0.2FeO3气敏元件的导电能力最佳，并且对甲醛有更高的灵敏度；La0.8Pb0.2FeO3气敏元件对甲醛有很好的选择性，即使有高浓度的乙醇也影响甚微；在Bi替代量为30％和50％时，元件对甲醛均表现出高灵敏度和良好的选择性。
本论文的创新点及特色主要体现在制备工艺及材料组成方面，即采用微波水解法选择制备出了一种新型的甲醛气敏材料La1-xPb(Bi)xFeO3，该材料对甲醛灵敏度大，选择性高，为实用甲醛气敏传感器的开发提供了一种新的思路，另外选用了金属氧化物对LaFe0.9Ni0.1O3进行掺杂并对研究了其气敏性能。