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SnO2半导体材料广泛地应用于气体传感器,但是其在选择性和响应值方面都有提升的空间,改善SnO2气敏特性受到广泛关注。Y沸石的结构和性质受体内的阳离子、硅铝比等因素影响,使其具有独特的结构以及其筛选、吸附和催化等性质。近年来,Y沸石应用于气体传感器方面受到越来越多的重视。Y沸石可以通过涂覆、浸渍、混合等方法与SnO2进行复合。本文用不同方法将Y沸石和SnO2复合,并将离子交换改性后的Y沸石以及不同硅铝比的Y沸石与SnO2进行涂覆法复合,研究Y沸石及其阳离子、硅铝比在改善SnO2气敏特性中所发挥的作用。主要工作内容如下:分别采用SnO2外涂Y沸石的涂覆法和Y沸石与SnO2混合法,用Y沸石对SnO2气体传感器进行改性。用X-射线衍射(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)对混合法制备的Y沸石/SnO2复合材料的结构和表面进行了表征与分析。气敏测试的结果表明,与纯SnO2相比,Y沸石与SnO2直接混合的复合材料提高了对丙酮的响应值,而对其他几种VOC气体的响应值基本不变;涂覆法制备的气敏元件提高对丙酮的响应值,减小了对乙醇的响应值,对乙醇起到一定抑制作用,改善了元件的选择性。分别用Al,Na和Ca离子对Y沸石进行离子交换改性,涂覆法制成Y/SnO2气敏元件。SnO2、改性前的复合物(H-Y/SnO2)及改性后的复合物(Al-Y/SnO2、Ca-Y/SnO2和Na-Y/SnO2)三类元件感应VOC气体的测试结果表明,与纯SnO2相比,复合材料Y/SnO2都能抑制对乙醇的响应。其中Ca-Y/SnO2对甲醇的响应提高,抑制对丙酮的响应;Na-Y/SnO2,Al-Y/SnO2对甲醇、甲醛、丙酮响应值都提高了2-3倍。用无导向剂法合成不同硅铝比的Y沸石,并用涂覆法将Y沸石和SnO2材料进行复合。气敏测试结果表明,与SnO2元件相比,复合后材料的最佳工作温度没有变化(325℃)。选择性结果表明两复合材料都能降低SnO2对乙醇的响应值,对甲醇、苯和氨的响应值变化不大,Y-5g/SnO2的最佳响应气体为甲醛,Y-8g/SnO2最佳响应气体为丙酮。连续性测试结果表明Y-5g/SnO2和Y-8g/SnO2对各自的最佳气体在低和高浓度下都保持较好的响应值。响应恢复时间结果显示,与SnO2响应恢复时间相比,复合材料对最佳气体的响应时间缩短,而恢复时间有所增大。Y沸石在改善SnO2气敏特性中主要发挥其吸附和催化的作用。Y沸石对分子极性大的气体吸附量较大,Y沸石对不同的气体催化产物有所不同,催化产物为非极性分子时会被Y沸石所排斥,而极性分子产物则能到达SnO2表面。