納米氧化錫的制備、表征及氣敏性研究.pdf

1、該文利用三種不同的方法(熱解法、水熱法、溶膠凝膠法)制備納米SnO<,2>,對SnO<,2>納米粉體及其所制成的元件進行了較為全面的表征和測試,分析了影響材料性能的因素,研究了不同過渡金屬氧化物摻雜改性、摻雜方式對氣敏性的影響,并對其氣敏機理進行了一些探討.重點開展了如下工作:1.首次以(NH<,4>)<,2>Sn<,2>(C<,2>O<,4>)<,3>為原料,熱解法制備出靈敏度高,響應、恢復時間短,氣敏性能優(yōu)于傳統(tǒng)沉淀法的納米SnO<

2、,2>.2.該文創(chuàng)新選取SnCl<,2>·2H<,2>O作為起始原料采用水熱法合成納米SnO<,2>.3.首次發(fā)現(xiàn)以以H<,2>O<,2>作為氧化劑,以SnCl<,2>·2H<,2>O為原料水熱合成制備出氣敏靈敏度數(shù)倍于其它水熱合成制備法的納米SnO<,2>微粒,且產率高達90﹪.通過XPS分析發(fā)現(xiàn)其中的原因是:封閉水熱體系中由于H<,2>O<,2>氧化而存在大量氧離了,這些離了吸附于SnO<,2>表面而使SnO<,2>半導體耗盡層厚度

3、展寬.4.以SnCl<,2>·2H<,2>O為原料,采用溶膠凝膠法制備出納米SnO<,2>,并對其摻雜ZnO、NiO、CuO等氧化物.討論了燒結溫度等對元件敏感層的粒度及氣敏性的影響.研究了氣敏材料的組成、結構和性能之間的關系并對其氣敏機理進行了分析.最后,通過綜合比較三種不同的制備方法,歸納出以下有效結果:1.采用SnC<,2>O<,4>作為熱解前驅物具有制備方法簡單、熱解條件易控的特點.在相似的測試條件下,獲得的SnO<,2>靈敏度

4、最高.10ppm乙醇氣氛中所得最高靈敏度:前驅物為SnC<,2>O<,4>時,(550℃)約1500;前驅物為(NH<,4>)<,2>Sn<,2>(C<,2>O<,4>)<,3>時,靈敏度(450℃)約130;150℃水熱制備SnO<,2>樣品靈敏度約250;溶膠凝膠(550℃)SnO<,2>樣品靈敏度約950.2.(NH<,4>)<,2>Sn<,2>(C<,2>O<,4>)<,3>熱解所得SnO<,2>產物對乙醇具有最好的選擇性.選擇