水热法制备的SnO2基气敏材料对几种有毒气体的气敏性能及其原位漫反射傅里叶变换红外光谱研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xumingxingHUANG
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(MOS)气敏传感器因其较低的价格、较高的响应值、较短的响应和恢复时间等诸多优势而受到人们的普遍关注。而原位漫反射傅里叶变换红外光谱(in situ DRIFTS)技术可模拟现实条件下气体与气敏膜界面的反应及其进程,进而为研究其气敏机理提供理论基础。本文首先采用水热法合成了SnO2和SnO2/rGO两种气敏材料,然后采用丝网印刷技术制备了SnO2和SnO2/rGO两种气体传感器,接着研究了这两种气敏传感器对乙醚、四氯乙烯、丙烯腈、乙腈、乙胺和三氯乙烯六种有毒气体的气敏性能,最后采用in situ DRIFTS技术研究了这六种有毒气体分别在SnO2和SnO2/rGO气敏膜界面的吸附和化学反应过程,得出了如下主要结论:(1)水热法合成的SnO2和SnO2/rGO两种气敏膜的SnO2晶体结构均为金红石结构;前者的比表面积为143.702 m2/g,后者的比表面积为187m2/g。(2)SnO2/rGO和SnO2气敏材料对于乙醚气敏性能的最佳工作温度均为380℃,浓度检测极限均达1ppm。在最佳工作温度下,SnO2/rGO与SnO2相比,其对乙醚的气敏值高,且响应恢复时间短。In situ DRIFTS测试结果表明:CH3CH2·、CH3CH2O·、CH3CH2OH、HCHO、CH3CHO、C2H4、H2O和CO2均在SnO2/rGO和SnO2气敏膜表面生成。(3)SnO2/rGO气敏材料对于四氯乙烯气敏性能的最佳工作温度为350℃,而SnO2的气敏性随温度升高一直升高,浓度检测限均可达1ppm。在350℃,SnO2/rGO对四氯乙烯的气敏值比SnO2高,且其响应恢复时间较SnO2的短。In situ DRIFTS测试结果表明:TCAC、COCl2、Cl2和CO2均在SnO2/rGO和SnO2气敏膜表面生成。(4)SnO2/rGO气敏材料对于丙烯腈气敏性能的最佳工作温度为380℃,而SnO2的气敏性随温度升高一直升高,浓度检测限均可达5ppm。在380℃,SnO2/rGO对丙烯腈的气敏值比SnO2高,且其响应恢复时间较SnO2的短。In situ DRIFTS测试结果表明:CH2=CH-CONH2、CH2=CHCOOH、-NCO、NH3、N2、H2O和CO2均在SnO2/rGO和SnO2气敏膜表面生成。(5)SnO2/rGO气敏材料对于乙腈气体敏感的最佳工作温度为380℃,而SnO2的气敏性随温度升高一直升高,浓度检测限均达1ppm。在380℃,SnO2/rGO对乙腈的气敏值比SnO2高,且其响应恢复时间较SnO2的短。In situ DRIFTS测试结果表明:CH3O、CH2CNH、CHOO、HCN、H2O和CO2均在SnO2/rGO和SnO2气敏膜表面生成。(6)SnO2/rGO和SnO2气敏材料对乙胺气体的气敏值在研究的室温—400℃温度范围内一直增大,检测浓度限均为1ppm。400℃时,SnO2/rGO与SnO2相比,其对乙胺的气敏值高,且响应恢复时间短。In situ DRIFTS测试结果表明:CH3CN、CH3O、H2O和CO2均在SnO2/rGO和SnO2气敏膜表面生成。(7)SnO2/rGO和SnO2对三氯乙烯的最佳工作温度均为300℃,浓度检测限均为5ppm。300℃下,SnO2/rGO与SnO2相比,其对三氯乙烯的气敏值高,且响应恢复时间短。In situ DRIFTS测试结果说明,DCAC、CH2ClCOO-、COCl2、HCl、CO2、CO、H2O、Cl2均在SnO2/rGO表面生成。
其他文献
在群众文化精神产业发展过程中,基层群众文化工作发挥着重要作用,有利于群众文化素质不断提升.基层群众文化建设也涉及众多事项与内容,对工作人员提出了较高要求,必须主动深
互联网的发展使办公自动化进程加快,也使我国乡镇档案管理工作更具挑战性,电子化技术的应用,是我国乡镇档案管理的一次新突破,我国应予以高度重视确保乡镇档案管理过渡到电子
目前,随着我国经济的不断发展,电力的需求量也随之持续增长。在众多发电形式中,以化石能源为主要燃料的火力发电始终占据着主导地位。巨大的需求量致使火力发电成为我国最大的污
学位
新时代,我国信息技术高速发展,互联网+人工智能等高新技术逐步融入人们的日常生活,建设数字化档案馆势在必行,在建设过程中必须保证前期的正确决策和科学谋划,中期的精心施工
对于一个学校来说,纪检、监督、监察等工作起着不可替代的作用,对于技工学校来说纪检监察工作的地位更是举足轻重的.近几年,我国在党的号召下积极开展与反腐倡廉有关的各类活
近年来,随着市场经济的不断推进,我国电力市场的供需关系发生显著变化.在市场竞争日趋激烈的情况下,企业只有提升营销管理水平和服务质量,才能获得更多用户的认可,实现长远的
不锈钢是一种高技术含量的特殊钢种,其特殊的耐腐蚀、高寿命、耐氧化和高回收利用率决定其在国民经济中占有重要地位并得到广泛应用。不锈钢材料目前采用锻造或轧制方法及随
华尔街是男性天下的时代要过去了,美国的金融学家发现女性的年投资回报率要比男性平均高约一个百分点,原因是与男性比起来,女性无论在什么时候都把安全放在第一位,而且她们不容易
水资源和土地资源既是生态环境的基本组成要素,又是人类生存和发展不可或缺的物质基础。随着人口的增长和社会经济的快速发展,水土资源供需矛盾日益突出,生态环境恶化问题日