纳米In2O3的单源溶剂热法合成及其气敏性能研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:judehui01
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金属氧化物半导体气体传感器具有成本低廉、消耗功率少、制作工艺简单、兼容性强,对氧化性和还原性气体均有较高的灵敏度等优点,在环境监控、工业生产、国家安全、公共安全等领域可燃性气体和毒性气体的检漏报警方面得到了广泛的应用。而纳米技术在半导体气体传感器中的应用,有望解决金属氧化物半导体气体传感器中长期存在的一些问题。本文首先对纳米材料的概念、种类以及性质进行了概述,然后又介绍了气体传感器的原理,现状,技术指标以及在各方面的应用,并且对气体传感器的基体—气敏材料的制备方法、研究现状及发展方向做了较为详细的综述。在此基础上,系统地研究了用单源前驱体溶剂热法制备In2O3纳米材料的基本规律、特点及影响因素。我们成功合成了各种形貌的In2O3纳米材料,在一定程度上实现了纳米In2O3尺寸和形貌的控制合成,用XRD、SEM、FESEM、TEM、HRTEM、SAED等手段对产物进行了表征,研究了纳米材料的光学性质和气敏性能。   1.采用溶剂热法,以In(acac)3·H2O(acac-=乙酰丙酮基负离子)为单源前驱体,以乙二醇为溶剂,先制得In(OH),3片状结构,后经过进一步的煅烧成功保持其原有形貌,合成了立方相的In2O3纳米片。In2O3纳米片的厚度小于6 nm,边长为20-50 nm,表面归属于{110}晶面,并且具有多孔结构。紫外.可见吸收光谱显示In2O3纳米片属于半导体,带隙为3.1 eV。气敏测试结果表明In2O3纳米片具有很好的气敏性能,尤其对乙醇有很高的选择性和灵敏度。   2.采用溶剂热法,以In(acac)3·H2O为单源前驱体,以乙二胺为溶剂,通过改变时间、表面活性剂等反应条件,成功地合成了In2O3介孔纳米球。研究了反应时间、表面活性剂对产物形状和尺寸的影响。In2O3介孔纳米球的直径在80-100 nm,形状规则,大小均匀,球体由很多大小约5 nm的纳米粒子组成,形成规则的花状结构,球的衷面看起来比较疏松,并分布有很多小孔,孔径在3 nm左右。紫外-可见吸收光谱显示In2O3介孔纳米球是直接带隙半导体,带隙为3.1eV。气敏测试结果表明In2O3介孔纳米球具有良好的气敏性能,对丁醇有较高的选择性和灵敏度。   3.采用溶剂热法,以In(acac)3·H2O为单源前驱体,以乙二胺为溶剂,成功地合成了掺杂金属Sr、Fe和Bi的In2O3空心球。用XRD、SEM、TEM等手段对产物进行了表征,结果表明金属元素Sr、Fe能很好地掺杂进In2O3的晶格结构。气敏测试结果表明掺杂能够改变In2O3的气敏性质,掺杂Sr的In2O3空心球对正丁醇具有很好的响应,在5 ppm这么低的浓度时,Rair/Rgas值达到了10,这说明该材料对正丁醇有很高的灵敏度,具有潜在的应用价值。
其他文献
随着全媒体时代的到来,传统的播音主持教育教学模式面临着新挑战。面对复杂的媒介环境,高校播音主教学应转变教育理念,注重学生的主动性和参与性,将理论与实践相结合,树立“
人类主宰地球并演化发展到今天,除了人与人之间的竞争,已经没有任何对手能与人竞争了,但是,还是有一种对手会让人从骨子里感到畏惧和忧虑,那就是人类不甘寂寞而创造的人工智
本文通过对民办高校视觉识别系统设计背景、意义进行探索、从国内外著名高校视觉形象出发做具有针对性的分析,研究适用于民办高校视觉识别系统设计的一般方法。并以山西工商
随着科学的发展与进步,分析化学也朝着原位、无损、快速的趋势前进。常压质谱技术概念的提出,掀起了质谱技术在常压环境下的研究新浪潮。对待测物质的不添加任何预处理、对复
打钐镰rn打钐镰,这是农村的一项重活.乌甫尔干起来却不显吃力.(作为庄稼把式,乌甫尔善用巧劲,即使是像打钐镰这样的重活,他干起来却也游刃有余、“不显吃力”.这里着重强调了
华夏文明历史悠久、渊源流传,经过先辈们不断地创新、完善、融合终于形成了具有中国文明标志性特色的中国传统文化,他是华夏民族智慧的结晶与展现。由于传统文化内容丰富、种
环氧树脂作为应用广泛的聚合物材料具有优异的化学稳定性、电气绝缘性和良好的粘结性能,因而在胶粘剂、涂料、电子电器、航天航空等领域得到了广泛的应用.随着科学技术的高速
通过调查,在我省的类似本科院校当中,大多数学校的外语类院系并没有英文版,英文新闻稿件也较少见到,未设外语类院系的学校对此方面的建设更为不重视,宁德师范学院外语系的主
随着现代社会经济的发展,互联网生活化的普及,网络技术的快速更新与成熟,基于传统动画转向无纸动画技术的革新潮流,Flash动画展现出巨大的技术优势与成本控制,受到越来越多的
包括放射性核素在内的重金属污染一直是世界范围内广泛存在的环境问题,严重的危害着人类身体健康。现行的重金属工业治理技术,多费用高、操作复杂、推广困难、低浓度污染治理效