多级结构二氧化锡基介孔微管的制备及甲醛气敏性能研究

来源 :黑龙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xi19870623
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
甲醛(HCHO)是一种无色有特殊刺激性气味的气体,可以诱导很多疾病,我国规定室内环境允许HCHO浓度<60 ppb,因此简单高效的检测环境中安全范围内的甲醛气体非常重要。SnO2是一种重要的N型宽能隙半导体金属氧化物,由该金属氧化物制成的多级结构的厚膜传感器能够在高于100℃时检测到高于100 ppb浓度的甲醛,但是为了能够准确检测环境中ppb级的HCHO气体还需要不断改进。本文通过溶剂热合成法合成了多级结构Sn02基纳米介孔微管材料,采用了 XRD、SEM、TEM、BET、XPS等多种有效表征手段对其结构和形貌进行分析,并将该材料应用于厚膜型气敏传感器对HCHO及家庭常见有毒有害气体进行了相应气敏性能测试。本论文研究主要集中在以下几个方面:(1)通过溶剂热法合成出SnO2多级结构纳米微管,通过使用EDTA作诱导剂,三苯基氯化锡为锡源,水和乙醇混合溶剂为溶剂,过氧化氢为氧化剂,NaOH调节pH为中性环境。然后在500℃空气气氛中高温热处理后得到表面光滑的介孔SnO2微管。该管具有长方形管口,边长约500 nm,长约4 μm,管壁厚度约为50 nm,管壁由5-10 nm的小粒子构筑而成,粒子之间的孔径大约在5-15 nm左右。该微管传感器对甲醛气体具有优良的选择性和灵敏度。在最佳工作温度92℃时,对10 ppm HCHO气体的灵敏度为6.7,响应时间为16 s,最低检测限为10 ppb。(2)通过一次溶剂热法,用不同摩尔比的CdO与SnO2合成出相同形貌的微管,该管同样由纳米粒子堆砌而成,纳米孔径大小为10 nm左右。基于对甲醛气体的气敏性能测试发现复合2.23 at%的CdO/SnO2微管传感器对HCHO气体展现出良好的气敏性能,其最佳工作温度升高至133℃,对10 ppm HCHO的灵敏度为6.04,响应时间缩短到6 s,最低检测限降低到1 ppb。(3)通过一次溶剂热法,用不同摩尔比的ZnO与SnO2合成出相同形貌的微管,该管同样由纳米粒子堆砌而成,纳米孔径大小为13 nm左右。基于对甲醛气体的气敏性能测试发现复合2.51 at%的CdO/SnO2微管传感器对HCHO气体展现出良好的气敏性能,其最佳工作温度升高至133℃,对10 ppm HCHO的灵敏度为5.61,响应时间缩短到6.1 s,最低检测限降低到0.5 ppb。(4)利用XPS和GC技术分析了SnO2、CdO/SnO2、ZnO//SnO2材料暴露于HCHO前后的气体。获知该微管材料与甲醛气体反应的敏感机理:在气敏材料表面的表面吸附氧离子O2-与被测气体HCHO发生氧化还原反应,最终产物为H20和C02。
其他文献
随着职业教育面向大众并向普及化方向发展,职校学生的整体素质下降,个体差异扩大.职业教育应应用多元智能理论,在教学目标、教学内容、教学方法等方面实行按课程分层次教学,
工程预算和造价是工程建设的重要组成部分,它对于控制工程投资,缩短建设时间,提高业主投资效益具有重要作用。所以,加强工程造价管理中概预算工作具有重要意义。本文结合工作实际
自1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议首先提出物联网(Inter—netofThings)这个概念到2005年在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布《ITU互联网报告
伴随着社会经济的快速发展,各种规模的企业随之不断出现,在市场经济条件下,企业经营的目的就是为了创造更多的经济效益,而有效的人力资源管理是促进企业经济效益提高的重要前
近几年来,随着全国普通高等院校的扩招,职业技术学院出现了前所未有的生存危机--招生困难.与此同时,学生的"厌学"现象也日趋严重,特别是临近毕业的高年级学生,迟到旷课、不做
期刊
珠江三角洲处于我国改革开放的前沿地带,也是我国农村逐步向城市转型最早的地区.作为农村中等职业学校的学生正是转型期即将踏入社会的"准市民",学生素质的高低将直接影响城
文化对民族精神具有深厚的涵养与孕育作用,文化认同是弘扬和培育民族精神的文化基础和前提。多元文化并存下的文化激荡和碰撞,引发了大学生不同程度的文化认同危机,给弘扬和
随着新疆喀什、霍尔果斯经济开发区党工委、管委会揭牌成立,新疆维吾尔自治区政府《关于加快喀什、霍尔果斯经济开发区建设的实施意见》的出台及两个经济开发区面向全国公开招
教师在专业课教学中,对一些设备的构造、作用、工作原理和故障分析方面讲解较多,而这些设备由于学生从未见过,因此,学生听课后虽然能较快了解有关设备的作用、工作原理,但对
期刊
针对粉土中吸力桶在吸力沉贯中的两个关键性问题——沉贯阻力和内部土体稳定性,在自行研制的试验平台上进行了一系列吸力桶沉贯模型试验。试验结果表明,粉土中吸力沉贯时,And