【摘 要】
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在这篇研究论文中,将对半导体金属氧化物,如γ-Fe2O3和Sn O2,以及它们与石墨烯对气体敏感能力的协同作用进行广泛的观察。本研究的主要课题是制备γ-Fe2O3/RGO、γ-Fe2O3/Sn O2、γ-Fe2O3/Sn O2/RGO混合纳米粒子,采用两步制造法,包括第一步的溶热合成和下一步的炉内烧结,然后用纳米粒子材料组装气体感应装置,检测其灵敏度。在不同温度下对乙醇、甲醇、异丙醇、甲醛、硫化氢
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在这篇研究论文中,将对半导体金属氧化物,如γ-Fe2O3和Sn O2,以及它们与石墨烯对气体敏感能力的协同作用进行广泛的观察。本研究的主要课题是制备γ-Fe2O3/RGO、γ-Fe2O3/Sn O2、γ-Fe2O3/Sn O2/RGO混合纳米粒子,采用两步制造法,包括第一步的溶热合成和下一步的炉内烧结,然后用纳米粒子材料组装气体感应装置,检测其灵敏度。在不同温度下对乙醇、甲醇、异丙醇、甲醛、硫化氢和氧化氮的敏感性、选择性、响应时间和恢复性能。通过XRD、SEM和EDS光谱调查来描述样品的特征。为了确定样品的晶体结构,进行了XRD分析,结果显示γ-Fe2O3的衍射峰出现在2θ值为30.3°、35.6°、43.3°、53.7°、57.2°、63°的位置。而Sn O2的衍射峰出现在2θ值为30°、35.7°和62.8°的地方,RGO有一个2θ=26.3°的峰。XRD分析表明,通过溶热法制备的产品表现出良好的结晶性。从γ-Fe2O3/RGO核壳纳米球的SEM图像可以看出,石墨烯片牢固地铺设在γ-Fe2O3纳米球的表面并包围着它们,创造了更多吸收气体的特殊表面。然而,γ-Fe2O3/Sn O2的SEM图像显示,有一个由两种金属氧化物堆积而成的多孔微结构。而对于γ-Fe2O3/Sn O2/RGO混合纳米颗粒,SEM显示,两种金属氧化物的结合物生长在石墨烯片上。最后的测试是气体灵敏度测量,代表气体传感器的电压值变化。而电压值变化越大,灵敏度就越强,反之亦然。气体灵敏度的测量表明,在100℃的较低温度下,γ-Fe2O3/Sn O2/RGO混合纳米材料的三元复合体对所有类型的气相液体都有反应,而γ-Fe2O3/RGO双组分材料只对异丙醇有反应,仍然比γ-Fe2O3/Sn O2/RGO混合材料低2倍。此外,在测量有害气体的灵敏度时,只有γ-Fe2O3/二氧化锰/RGO混合纳米粒子对NO气体有反应,Sr值等于4.09。但是,没有任何其他化合物对NO气体表现出反应。
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