納米二氧化錫制備及其氣固界面性能的研究.pdf

1、2006屆研究生碩士學(xué)位論文Y896398學(xué)校代碼：學(xué)號：10269YS03123064摹震吁苑不擎納米二氧化錫制備及其氣固界面性能的研究院系：專業(yè)；研究方向：指導(dǎo)教師：碩士研究生：堡蘭堂醫(yī)絲堂丕物堡化堂膣鹽皇顯面些堂盆丞盤副教援但瞳茇二00六年五月卜海華東師地人學(xué)碩l：學(xué)位論殳中文摘要在調(diào)研有關(guān)文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，綜述了關(guān)于氣敏傳感器的發(fā)展歷史以及SaO。半導(dǎo)體氣敏傳感器研究情況等內(nèi)容。為了改善SnO：半導(dǎo)體氣敏傳感器的性能和拓展它的測試應(yīng)用

2、范圍，提出自制納米SnO。和Zn摻雜納米SnO：材料，并用它們制作成氣敏元件，測試所得氣敏元件對三甲胺氣體的氣敏性能的研究課題。三甲胺(TMA)氣體是主要的惡臭物質(zhì)之一，用高靈敏度的氣體傳感器快速、方便測定三甲胺氣體在環(huán)境監(jiān)測和保護(hù)中具有重要的意義。本研究內(nèi)容出以下四部分組成：選用凝膠網(wǎng)格法和均相沉淀法制備納米SnO。。與凝膠網(wǎng)格法相比，均相沉淀法具有方法簡單、產(chǎn)率大的特點，因此，本實驗確定采用均相沉淀法制備納米SnO。和zn摻雜SnO

3、：。實驗考察了反應(yīng)物配比、反應(yīng)時間、分散劑濃度對納米材料制備的影響關(guān)系。確定反應(yīng)物SnCI；和尿素的摩爾比為l：20、反應(yīng)時佃j為8小時、分散劑聚乙二醇4000(PEG4000)為5wt％的優(yōu)化反應(yīng)條件。制備得到了納米SnO。材料。另外，在納米SnO：制備的同時進(jìn)行Zn摻雜，制得Zn摻雜含量x。分別為1％、2％、3％的Sn02材料。用SEM、XRD對上述材料進(jìn)行了表征，并分別測定了它們的等電點。結(jié)果表明，凝膠網(wǎng)格法的平均產(chǎn)率為515％所

4、得SnO：的二次粒徑為60hm左右；均相沉淀法的平均產(chǎn)率為823％，所得B—SnO。的一次粒徑在8nm左右，二次粒徑在80hm左右，SnO。摻雜Zn后能形成部分2ZnOSnO。粒子，為尖晶石構(gòu)型；SnO：粒子和zn摻雜SnO。粒子在水溶液中均帶負(fù)電荷，它們的等電點在pH307一pH336之問。結(jié)果表明通過這兩種方法制備的粒子都屬于納米級大小均一分散均勻。將自制的納米SnO。及zn摻雜Sn也材料，研磨后涂在陶瓷管電極上。經(jīng)過活化和老化，制

5、成旁熱式氣敏元件，在氣敏測試系統(tǒng)中測試各氣敏元件在空氣中的電阻R。和在含T淞氣氛中的電阻艮，并由此求出其靈敏度s。結(jié)果表明：室溫下SnO。和zn摩爾含量摻雜為1％的sn仉氣敏材料制成的氣敏元件對TMA氣體有良好的響應(yīng)性loo℃下，所有氣敏材料制成的氣敏元件都能對TMA氣體有良好的響應(yīng)性。氣敏元件的最大靈敏度在4—3l之間，最大靈敏度時TMA濃度在69№兒52o№幾之間，檢測TMA最小濃度為17119／L，響應(yīng)時間約為80s，恢復(fù)時間約為