【摘 要】
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本论文主要采用液相化学法控制合成TiO2基纳米棒阵列材料。分别从阵列材料的制备、形成机理以及性质表征几个方面进行论述。全文旨在探索液相体系中新型阵列结构材料组装与性
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本论文主要采用液相化学法控制合成TiO2基纳米棒阵列材料。分别从阵列材料的制备、形成机理以及性质表征几个方面进行论述。全文旨在探索液相体系中新型阵列结构材料组装与性能,在开发新型气敏材料的同时揭示材料结构和形貌与气敏性能间的关系。1.采用水热合成法在附有TiO2纳米粒子膜的基底上生长了致密、直径均匀的TiO2纳米棒阵列,纳米棒的直径约为65 nm、长约为1μm。采用相同的实验方法将TiO2纳米棒阵列组装到器件表面,测试其气敏性能,该TiO2纳米棒阵列气敏元件对三乙胺表现出较好的气敏性能,在最佳温度290℃条件下对100 ppm三乙胺的灵敏度达到14.2,响应时间2 s,恢复时间162 s,最低检测限为0.1 ppm。2.以上述制备TiO2纳米棒阵列为基底,采用二次水热法制备MoO3/TiO2纳米棒阵列,MoO3均匀的分散在TiO2纳米棒表面上。该阵列材料元件与纯相的TiO2纳米棒阵列元件相比,对100 ppm三乙胺的灵敏度提高了2倍,灵敏度达30,响应时间1 s,恢复时间256 s,最低检测限为0.01 ppm。3.同样采用二次水热法制备了NiO/TiO2纳米棒阵列材料,NiO纳米片在TiO2纳米棒顶端生长,形成类星星状形貌。该阵列材料元件对三乙胺显示出良好的选择性,并且将材料半导体特性由原来的n型转变成p型,工作温度降低了40℃。对10 ppm三乙胺灵敏对达到6.29,与纯相的TiO2纳米棒阵列相比提高了2.3倍,响应时间1 s,恢复时间86 s,最低检测限为0.001 ppm。
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