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近年来,尖晶石型(AB2O4)金属氧化物材料的应用研究较多,已在能源存储与转化、催化剂、药物化学等诸多领域展现出非常可观的应用前景,引起了广泛关注。其中,在VOCs气体检测方面,尖晶石型化合物普遍具有灵敏度高、工作温度低、选择性高的优点,俨然成为一项热点研究,并且近日来阶段性的研究成果屡屡被报道。为了提高材料的敏感性能,本论文从材料的微观结构设计出发,采用水热/溶剂热—高温焙烧处理相结合的纳米材料制备工艺方法合成出了 Co3O4、ZnCo2O4和 ZnFe2O4三种尖晶石型金属氧化物材料。主要内容如下: 采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)辅助水热法可控地合成出了松针状Co3O4微球,其粒径约为1.5μm。通过SEM和TEM表征测试发现,微球球体是由许多松针状结构自组装而成的,整体呈现出海胆状形貌。气体测试结果表明,Co3O4材料对乙醇气体在170℃时表现出最高的响应值,并展现出较好的气体选择性和稳定性。 采用溶剂热—热分解联用法制备出了由纳米粒子堆积而成的空心ZnCo2O4微球,球体粒径约为1.3μm,形貌规整、分散性较好。实验中考察了溶液体系对产物前驱体形貌的影响,摸索出了最适宜的合成工艺条件,并对其形貌演化机理作了详细的探究。气敏测试结果表明,ZnCo2O4空心球基传感器在200℃时对乙醇气体响应性能优异,响应值为18.6,并具有较强的抗气体干扰能力和较好的稳定性能。 采用溶剂热—热分解相结合的合成方法制备出了具有开口结构的ZnFe2O4念珠状微球,球体粒径在850 nm左右。气敏测试结果表明,ZnFe2O4念珠状微球基传感器对乙醇气体在180℃时对体积浓度为10×10-6的乙醇气体响应较好,响应值为6.8,响应/恢复速率灵敏,并具有较强的抗气体干扰能力和较好的稳定性能,是一种较好的乙醇敏感材料。