【摘 要】
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本文主要的研究内容是以ZnO和CuO为研究对象,通过调节形貌和组成成分等方法进行改性。采用水热法和溶剂热法制备了纳米棒自组装而成的CuO中空微米球、超薄纳米片自主装而成的中空ZnO纳米球和CdS纳米颗粒修饰的ZnO纳米片(CdS NP/ZnO PNs)。对样品进行了形貌表征和气敏性能测试。主要研究内容如下:(1)通过简单的水热法合成了CuO中空微米球。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SE
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本文主要的研究内容是以ZnO和CuO为研究对象,通过调节形貌和组成成分等方法进行改性。采用水热法和溶剂热法制备了纳米棒自组装而成的CuO中空微米球、超薄纳米片自主装而成的中空ZnO纳米球和CdS纳米颗粒修饰的ZnO纳米片(CdS NP/ZnO PNs)。对样品进行了形貌表征和气敏性能测试。主要研究内容如下:(1)通过简单的水热法合成了CuO中空微米球。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等方法对产品进行表征。表征显示,CuO中空微米球尺寸均匀,壁厚约为200 nm,直径约为3μm。该中空微米球由数百个直径约为20 nm的纳米棒自组装而成。CuO中空微米球在H2S检测中表现出良好的气敏传感性能,最佳工作温度为180℃。在硫化氢浓度(0.1 ppm-100 ppm)检测中表现出优异的线性传感性能。此外,CuO中空微米球在H2S检测中表现出优异的选择性。可以预期,该CuO中空微米球的新颖形貌将为H2S检测带来新的发展。(2)使用简单的溶剂法成功的合成了ZnO纳米片和ZnO中空微米球。采用XRD、SEM和TEM等手段对制备的产品进行了表征。结果显示材料为具有多孔、单晶结构的ZnO纳米片组成的中空微米球,且该微米球直径约为4μm。ZnO中空微米球样品在330℃的最佳工作温度下,线性响应范围为1 ppm-150ppm,检测限为5 ppm,且对乙醇的响应在30天内降幅低于5%。ZnO中空微米球对乙醇的选择性较高,对乙醇的传感性能明显高于其他VOCs气体。因此,ZnO中空微米球在乙醇检测中具有很大的应用潜力。(3)通过简单的湿化学方法成功合成了CdS纳米颗粒修饰的ZnO多孔纳米片(CdS NP/ZnO PNs)。采用XRD、SEM、TEM、能量色散光谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对样品进行表征。ZnO多孔纳米片的表面被大量平均尺寸约为5 nm的CdS纳米颗粒均匀地覆盖。该样品在320℃的工作温度下,线性响应范围为1 ppm-100 ppm,检测限为1 ppm。CdS NP/ZnO PNs对异丙醇气体展现出超高的灵敏度和优异的选择性。CdS NP/ZnO PNs对异丙醇的传感性能明显高于其他VOCs气体。该传感器甚至可以将异丙醇与复杂的混合气体区分开来。此外,制备的样品对异丙醇的响应在15天内变化幅度小于5%。因此,CdS NP/ZnO PNs传感器在异丙醇检测中具有很大的应用潜力。图[44]表[5]参[149]
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