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随着经济的发展,人们的生活水平不断提高。工业发展给生活带来便利的同时,也带来了严峻的环境问题。工业生产中产生的大量废气,汽车排放的尾气,燃料燃烧产生的废气以及建筑物装修材料释放的污染性气体都在影响着我们的环境空气质量,对人的健康产生严重影响。挥发性有机物(VOCs)作为最主要的室内污染气体,与我们的日常生活息息相关,对VOCs的检测越来越受到人们的关注。气体传感器由于具有操作简便,价格低廉,可实时在线检测等优点,被广泛的应用到对VOCs气体的检测中。金属氧化物半导体气体传感器具有灵敏度高、性能稳定等特点,是使用最多的气体传感器。SnO2作为最早商业化使用的半导体气敏材料,具有稳定性好和寿命长的优点,同时还存在着选择性差,操作温度较高等不足。通过合成不同形貌结构的SnO2纳米材料或进行掺杂改性改善SnO2的气敏性能,满足越来越高的检测需求。本论文在已有文献报道和实验室前期研究基础上,通过水热法合成SnO2多孔纳米球,然后通过浸渍-煅烧法和浸渍-还原法分别合成了In2O3掺杂的SnO2多孔纳米复合材料以及Pd掺杂的SnO2多孔纳米球,并应用于VOCs的气敏性能检测。1、通过水热法合成SnO2多孔纳米球。将合成的SnO2多孔纳米球分散到醋酸铟的乙醇溶液中超声30min后,离心分离,干燥,并在500℃温度下煅烧3h,最终得到In2O3掺杂的SnO2多孔纳米复合材料。将In2O3-SnO2纳米材料用于对甲醛的气敏性能检测,与纯SnO2相比,In2O3的掺杂显著改善了 SnO2对甲醛的气敏性能。其中3%In2O3掺杂的SnO2对100ppm甲醛的响应值由从7.9提高到30.7,同时最适工作温度从260℃降低到100 ℃,并且与纯SnO2相比具有更好的稳定性,同时对甲醛表现出显著的选择性。In2O3掺杂改善SnO2气敏性能的原因,可能是In2O3的掺杂改变了 SnO2的电子消耗层和形成n-n异质结。2、首先通过简单的水热法合成SnO2多孔纳米球,然后将硝酸钯溶液滴加到SnO2的水溶液中经浸泡、离心、干燥后,用H2进行还原得到Pd掺杂的SnO2多孔纳米球。Pd的掺杂显著的改善了 SnO2多孔纳米球对BTEX的气敏性能。5%Pd掺杂的SnO2对1OOppm苯、甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、对二甲苯的气敏响应值提高了 5-8倍,最适工作温度也有显著降低,同时具有更好的稳定性。Pd掺杂SnO2对BTEX气敏性能的改善,可能是由于贵金属Pd的溢出效应及提供更多的活性吸附位点,Pd的催化作用降低了目标气体发生表面反应时所需的活化能。