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本文利用水热法以SnCl4·5H2O和Ti(OC4H9)4为原料,蔗糖为模板,制备出珊瑚状SnO2介孔材料和四种Sn、Ti比不同的SnO2-TiO2固溶体材料。通过XRD、FE-SEM、TEM、BET等测试手段对SnO2和SnO2-TiO2材料进行了表征,并对由SnO2、SnO2-TiO2(X)固溶体、TiO2所制成的湿敏元件的湿敏性能进行了研究,主要结论如下:1.选用两种粒径的TiO2(A12和P25)制成湿敏元件对其湿敏性能进行测试。湿敏测试中,TiO2湿敏元件的阻抗值随着相对湿度的增大而减小,最佳工作频率两者并不统一,A12的最佳工作频率为1 kHz,而P25的最佳工作频率为500 Hz。在各自最佳工作频率下,SnO2湿度传感器从11%的相对湿度进入到95%的相对湿度的响应、恢复时间为6 s、3 s,灵敏度约为790;而P25所表现出来的性能比A12差,其恢复时间为2 s,响应时间很长,在同样的时间里P25的阻抗值达有到稳定或相对稳定的状态,不能估算出其响应时间,灵敏度约为36.3。从湿敏测试结果可知,粒径大小对湿敏元件的湿敏性能有很大影响,粒径更小的湿敏材料制成湿敏元件后所表现出来的湿敏性能更好。2.制备出的SnO2为四方晶系金红石结构,平均粒径为10.3 nm。SnO2材料的表面形貌类似海洋生物珊瑚的结构。珊瑚状SnO2为介孔结构,孔径尺寸为5.7 nm,比表面积高达63.3 m2/g。高比表面积和介孔结构有利于水蒸气的吸附和脱附,从而提升湿敏性能。湿敏测试结果显示,SnO2基湿敏传感器的最佳工作频率为500 Hz,在最佳工作频率下,珊瑚状SnO2湿度传感器从11%的相对湿度进入到95%的相对湿度的响应、恢复时间为4 s、43 s,灵敏度约为1008。与相关文献对比明显可见,形貌的改变提高了SnO2传感器的湿敏性能。3.制备了四种锡钛物质的量之比的SnO2-TiO2纳米粉体,四种粉体均为金红石结构,没有观察到TiO2的结晶峰,说明Ti4+以类质同象的方式取代Sn4+进入到SnO2晶格形成了固溶体。四种SnO2-TiO2(2:1,6:1,8:1,10:1)粉体的粒径分别为5.5 nm,6.4 nm,8.7 nm和9.9 nm。SnO2-TiO2样品具有珊瑚状形貌,深层交联堆叠,同时表面有孔洞。四种SnO2-TiO2固溶体均为介孔材料,介孔大小分别为14 nm(2:1),15nm(6:1),17 nm(8:1)和20 nm(10:1);比表面积分别为64.38 m2/g(2:1),62.78m2/g(6:1),63.40 m2/g(8:1)和60.59 m2/g(10:1)。湿敏测试中,TiO2掺入量的多少对元件的湿敏性能的影响很大,四组湿敏元件经湿敏测试其最佳的工作频率仍为500 Hz,四组元件中Sn与Ti的物质的量之比为6:1时,元件表现出最好的湿敏性能。最佳工作频率下,SnO2-TiO2(6:1)湿度传感器从11%的相对湿度进入到95%的相对湿度的响应、恢复时间分别为2.6 s,40 s,与SnO2湿度传感器相比均有提升;灵敏度约为12080,远远超过SnO2湿度传感器的灵敏度,同时其他三个比例的SnO2-TiO2固溶体的灵敏度也比SnO2湿度传感器的灵敏度高。可见,TiO2的掺入提高了珊瑚状SnO2传感器的湿敏性能,而且掺入量的多少会对湿敏性能产生不同的影响。