SnO 2 /NiO异质结气敏材料的合成及性能研究

发布时间：2025-05-01 16:25

　　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...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 二氧化锡基材料在气敏传感器方面的应用
        1.2.1 二氧化锡结构
        1.2.2 二氧化锡传感器检测乙醇
        1.2.3 二氧化锡传感器检测甲醛
        1.2.4 二氧化锡传感器检测二氧化氮
        1.2.5 二氧化锡传感器检测三乙胺
        1.2.6 二氧化锡基其他气体传感器的应用
    1.3 二氧化锡气敏性能的改性
        1.3.1 氧化锡材料形貌结构改性
        1.3.2 氧化锡材料组分改性
    1.4 本论文研究内容与意义
第二章 金属有机骨架作为模板制备SnO₂/NiO复合物及其气敏性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验主要试剂与仪器
        2.2.2 制备SnO₂/NiO片状复合物
        2.2.3 气敏元件制备及测试
    2.3 SnO₂/NiO复合材料的形貌和结构
    2.4 SnO₂/NiO复合物的气敏性能
        2.4.1 SnO₂/NiO复合物对三乙胺气敏机理
    2.5 本章小结
第三章 自组装Au颗粒的SnO₂-NiO微型半导体气敏传感器制备及其气敏性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验主要试剂与仪器
        3.2.2 自组装金纳米颗粒的制备
        3.2.3 二维金纳米颗粒的转移及Au-SnO₂/NiO的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Au-SnO₂/NiO形貌结构
    3.4 Au-SnO₂/NiO薄膜气敏性能测试
        3.4.1 Au-SnO₂/NiO薄膜对NO₂的气敏机理
    3.5 本章小结
第四章 结论
参考文献
致谢
发表的学术论文及专利
作者和导师简介
附件



本文编号：4042580