錫基復(fù)合氧化物的制備及氣敏性能研究.pdf

1、現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中，可燃性氣體和有毒氣體無處不在，給人民的生命和財產(chǎn)安全帶來隱患。因此，采用半導(dǎo)體氣體傳感器檢測有毒有害氣體的研究越來越受到人們的關(guān)注。隨著工業(yè)及科技的不斷發(fā)展，環(huán)境檢測的要求提高，對氣體傳感器的要求也越來越高。而常用的簡單氧化物氣敏材料靈敏度偏低，選擇性較差。因此，通過摻雜和復(fù)合技術(shù)改進(jìn)簡單氧化物氣敏性能的研究成為傳感器領(lǐng)域多年來的研究熱點(diǎn)。本文對錫基復(fù)合氧化物氣敏材料近年來的研究、發(fā)展及應(yīng)用情況作了較全面的總結(jié)和評述，

2、并開展了錫基復(fù)合氧化物氣敏材料的系統(tǒng)研究。研究發(fā)現(xiàn)：錫基復(fù)合氧化物因具有特殊的結(jié)構(gòu)而呈現(xiàn)出比簡單氧化物更好的氣敏特性。具體結(jié)果如下： 一、用水熱法制備了復(fù)合氧化物Zn2SnO4粉體，并研究了工藝條件對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和形貌的影響。研究發(fā)現(xiàn)，制備工藝對產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)和氣敏性能都有影響，水熱法制備的材料具有良好的晶型和分散性，對硫化氫氣體具有良好的靈敏度和選擇性，貴金屬浸漬摻雜后能夠明顯地改善水熱法合成材料對硫化氫氣體的靈敏度和選擇性。且在

3、較低的工作電壓下對硫化氫氣體具有快速的響應(yīng)-恢復(fù)特性。 二、利用水熱法合成出了ZnO/ZnSnO3復(fù)合氧化物，通過改變原料的比例得到了ZnO含量不同的ZnO/ZnSnO3復(fù)合氧化物，研究了原料比例對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和氣敏性能的影響。結(jié)果顯示：首次用水熱法合成出近純相六方形的ZnSnO3，通過反應(yīng)摻雜貴金屬Au，得到了對HCHO氣體靈敏度高、選擇性好的氣敏材料。 三、利用共沉淀法采用不同沉淀劑合成出不同形貌的鈣鈦礦型復(fù)合氧化物Cd

4、SnO3。通過XRD、TEM表征發(fā)現(xiàn)，沉淀劑對產(chǎn)物的形貌和結(jié)晶度有明顯的影響；氣敏性能測試結(jié)果顯示前處理溫度相對較高時材料的氣敏性能較好(500℃，600℃)；浸漬法摻雜貴金屬改性后的氣敏性能測試結(jié)果表明：浸漬摻雜0.5wt.％的貴金屬Ru，能夠使CdSnO3材料對C2H5OH、H2S、HCHO氣體的靈敏度和選擇性增高，并具有較好的響應(yīng)-恢復(fù)特性。 四、通過配合物前驅(qū)體熱分解法和共沉淀法制備了鈣鈦礦型稀土復(fù)合氧化物L(fēng)aFeO3。