三氧化钨纳米材料的合成及其气敏性能的研究
半导体气体传感器已经发展多年，其在工业废气检测、民事安全和呼吸诊断等领域得到了广泛的关注。尽管目前已经取得了显著的成果，但是传感器仍然存在着灵敏度偏低、选择性偏差、成本较高等缺点。这严重的制约了这类传感器产品的推广和应用。 本文采用了化学溶液法，并且从尺寸效应和p-n异质结增强气敏性能的两方面来考虑，合成出对丙酮和H2S具有高灵敏度、高选择性、低成本的WO3纳米材料，并且加工成气体传感器。具体工作如下: 1.以一种简单、廉价、实际的sol-gel法，合成了平均尺寸约为23nm的γ和ε复合相的WO3纳米颗粒，并且制备了基于这种材料的丙酮气敏传感器。研究表明，这种传感器具有高的选择性和良好的稳定性。更重要的是对于10ppm的丙酮气体的灵敏度约为15.05，同时伴随着7s的响应时间和12s的恢复时间。本论文提供了一种简单的合成方法，获得了较高的气敏性能，这为呼吸诊断糖尿病提供了条件。 2.利用两次水热法，合成出不同比例的WO3/CuO纳米复合结构，并且对其生长机理做了分析。随后又加工了气敏元件，研究表明:W∶Cu约为100∶5的复合材料的气敏性能最好。在170℃下，气敏元件对10ppmH2S的灵敏度约为334，而对500ppm的甲醛、乙醇、和丙酮不敏感。这样的性能可以用于H2S的环境检测。
气敏传感器;三氧化钨纳米材料;合成工艺;化学溶液法
长春理工大学
硕士
物理化学
何兴权
2014
中文
TB383
59
2014-09-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）