草酸鈷前驅(qū)體制備多孔氧化鈷納米棒及其氣敏性能的研究.pdf

1、四氧化三鈷是一種重要的半導體P型過渡金屬氧化物，跟Fe3O4為異質(zhì)同晶，晶體結構為立方晶系尖晶石構型。不同微觀結構（顆粒半徑、孔徑分布）的Co3O4其物理化學性能也有很大的不同。本文利用草酸鈷前驅(qū)體原位分解制備了多孔的四氧化三鈷的納米棒，同時研究了不同的生長液濃度，生長時間和分解溫度對最終產(chǎn)物形貌的影響。發(fā)現(xiàn)合適的生長液濃度有利于草酸鈷的均勻生長為均一的長徑比大的草酸鈷納米棒。而反應時間的延長，使生成的CoC2O4·2H2O納米棒的直徑

2、變小。分解溫度對產(chǎn)物的多孔結構有很大的影響，當分解溫度為350℃時，獲得的Co3O4納米棒上存在有許多孔洞。這些孔洞在納米棒上均勻分布，而且尺寸統(tǒng)一，分散均勻，同時納米顆粒之間還存在納米孔隙，整個納米棒為通孔結構。
　　目前，眾多研究表明實現(xiàn)傳感器高的靈敏度不再是一個難題，但是實現(xiàn)傳感器的實時快速監(jiān)測仍然存在挑戰(zhàn)。為了克服金屬氧化物半導體孔洞結構如閉合孔，堆積孔對氣敏傳感器快速響應恢復的阻礙。
　　本論文針對快速響應恢復的半

3、導體型實時快速監(jiān)測氣體傳感器的制備，主要研究了通過用水熱法制備的CoC2O4·2H2O前驅(qū)體退火制備的Co3O4樣品的氣敏性能。氣敏測試結果表明，該多孔氧化鈷納米棒能在小于3s的時間內(nèi)快速地對100ppm濃度的乙醇氣體做出響應并恢復。其內(nèi)在機理分析顯示，豐富的通孔結構以及顆粒之間的適當連接，有利于電信號的傳輸以及目標氣體擴散;更高的比表面積更有利于目標氣體吸附于材料上從而達到更高的靈敏度。
　　同時，本文的對比研究表明，材料比表面