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文檔簡介
1、氧化鋅是一種用途十分廣泛的功能材料,已被用于氣敏、壓敏、催化、抗菌等重要領域。氧化鋅納米材料更是在陶瓷、電子、光學、化工、生物、醫(yī)藥等許多領域展現(xiàn)出特殊的用途。納米材料由于其非常大的比表面積,表現(xiàn)出比塊狀材料有更優(yōu)異的氣敏性能。本文重點研究了氧化鋅及摻雜氧化鋅的氣敏性能。本研究采用工藝簡單的凝膠網絡法、均相沉淀法,用可溶性無機鹽制備出了氧化鋅納米粉體,降低了成本,減少了有機溶劑的污染。通過XRD、SEM、TG-DTA、微電泳儀等手段對氧
2、化鋅納米粉體及其前驅體進行了表征。所制得ZnO納米粉體具有纖鋅礦結構,用Scherrer公式計算了粒子的粒徑尺寸:均相沉淀法制備的ZnO納米粉體呈片狀,粒徑大約為28nm;而凝膠網絡法制備的ZnO則基本為球形,粒徑約為14nm,提供了一種納米氧化鋅粉體的簡易制備方法。 本論文測試了氧化鋅材料對不同濃度三甲胺氣體和氨氣的氣體敏感特性。ZnO或ZnO基納米材料由于其粒徑小,比表面積大,對氧氣有很強的吸附性,并且在空氣中吸附氧達到平衡
3、,表現(xiàn)為一定條件下的電阻是固定值。氧化鋅材料屬于N型半導體,當它們與還原性氣體相遇時,材料中導帶的電子增加,電阻減??;而接觸氧化性氣體時,電阻則增大;根據電阻值的變化可計算得知電極對該氣體的靈敏度。氧化鋅材料電極在一定工作溫度時,電阻隨著TMA濃度的增加而減小,靈敏度增大。本文考查了摻雜氧化鋅材料的靈敏度:摻5%Al2O3的ZnO納米粉體因Al2O3的摻雜使比表面積增大,吸附氧的能力增強,因此對高濃度的TMA的響應良好,對2000ppm
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