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钛酸钴材料在气敏方面应用的主要问题是对低浓度气体的检测灵敏度差、响应速度较慢和工作温度高等。通过调控材料的表面形貌及内部孔结构特征来提高其灵敏度是气敏材料的一个重要研究方向。多尺度结构能提供更多的气体扩散通道和有效活性点位,在提高材料的气敏性能方面发挥着重要作用。因此,探索多尺度孔结构CoTiO3材料的制备工艺和调控方法具有重要的理论意义和实际应用价值。本论文采用溶剂热法制备了不同形貌的多尺度结构CoTiO3材料,运用XRD,SEM,TEM,BET,UV-Vis,FTIR,Raman及PL等手段对样品进行表征,探讨了混合溶剂体积比和多种表面活性剂对多孔CoTiO3材料结构演变的影响规律,分析了相应影响机理,并通过对乙醇气体的检测对比分析了不同结构样品的气敏性能。(1)以钛醇盐和硝酸钴盐为原料,无模板剂参与条件下,通过调控混合溶剂中乙二醇(EG)与无水乙醇的体积比制备了不同形貌的多孔CoTiO3团聚体。当乙二醇与无水乙醇的体积比达到1:2,制备的多尺度孔结构CoTiO3粉体由均匀分散的类球状粒子聚集而成,颗粒间具有相互连通的孔道,孔径大小分布在2-10nm和40-200nm之间。工作温度300℃下,所制备的多孔CoTiO3对20ppm乙醇具有较高的灵敏度(20.3)、快速的响应时间(7s)和较好的长期稳定性。(2)十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助的溶剂热制备过程中,当CTAB/Ti/Co摩尔比1/3/3,H2O/Ti/Co摩尔比12/1/1,200℃乙醇溶剂热处理18h,制得的多尺度孔结构CoTiO3材料的比表面积为11.305m2/g,孔径分布在2-5nm和20-100nm范围内,工作温度300℃下对20、50和100ppm乙醇气体的灵敏度分别为37.3、69和93。(3)聚乙二醇-2000(PEG-2000)和二乙醇胺(DEA)协同作用下,当DEA/Ti/Co摩尔比3.2/1/1,PEG-2000/Ti/Co摩尔比0.04/1/1,H2O/Ti/Co摩尔比12/1/1,200℃乙醇溶剂热处理18h,制得核壳结构CoTiO3微球,壳层厚度约170nm,孔径主要分布在2-5nm和10-70nm之间,工作温度300℃下对20、50和100ppm乙醇气体的灵敏度分别为22、66.7和108,其对50ppm乙醇的响应和恢复时间分别为8s和29s。