【摘 要】
：
研制一种能在严苛环境下有效检测特定气体的气敏传感材料,不仅具有重要的科学研究意义,而且对于改善人体健康、排除安全隐患、治理环境污染有着实际的应用价值。本文综合考虑气敏传感材料的实际应用情景,选定了 ZrO2作为基体材料,并用Fe元素进行掺杂,采用静电纺丝技术制备了 Fe-ZrO2纳米纤维,利用TG-DDSC、SEM、EDS、XRD、XPS和In-Situ-FTIR等检测手段对材料的热失重过程、相变
论文部分内容阅读
研制一种能在严苛环境下有效检测特定气体的气敏传感材料,不仅具有重要的科学研究意义,而且对于改善人体健康、排除安全隐患、治理环境污染有着实际的应用价值。本文综合考虑气敏传感材料的实际应用情景,选定了 ZrO2作为基体材料,并用Fe元素进行掺杂,采用静电纺丝技术制备了 Fe-ZrO2纳米纤维,利用TG-DDSC、SEM、EDS、XRD、XPS和In-Situ-FTIR等检测手段对材料的热失重过程、相变过程、微观形貌、元素分布、晶体结构和气体吸附过程进行了分析和表征,同时应用电化学工作站测试了材料的气敏性能。研究结果表明:（1）10 mol%Fe-ZrO2 纳米纤维在 295℃ 发生 PVP 主链和 ZrOCl2,Fe（NO3）3 的分解,在423℃发生相变,生成立方晶;其煅烧后得到平均直径135.7 nm的纳米纤维,并且Fe元素完全固溶于ZrO2中形成固溶体。Fe-ZrO2具有N型半导体特性,在N2气氛下,对SO2的灵敏度最高,达到了 2.15,响应时间相对较慢,且撤掉气体后不恢复,同时对SO2浓度变化的响应不显著;对H2和CO的平均响应时间分别为20.4和19.4 s,平均恢复时间分别为90.5和199.4 s,且对H2和CO浓度变化呈线性关系;在空气气氛下,对还原性气体的灵敏度很弱。（2）Fe-ZrO2最适宜的煅烧温度为600℃;不同Fe掺杂量的样品中,35 mol%Fe-ZrO2经过600℃煅烧后,纤维表面光滑且无断裂;呈现出立方相和间隙固溶体特质,35 mol%Fe-ZrO2纳米纤维的气敏性能优异,在CO、CH4和H2三种气体中,对H2具有良好的选择性和稳定性,灵敏度最高值出现在240℃,撤气后恢复时间较短,因此Fe-ZrO2最适宜的Fe掺杂量为35 mol%。（3）600℃煅烧后,纯ZrO2为单斜晶系,8YSZ和35 mol%Fe-8YSZ均为立方相;纯ZrO2在580℃对H2的灵敏度最高,35 mol%Fe-8YSZ对H2的灵敏度要大于8YSZ,但是这三种材料对H2的灵敏度都远低于35 mol%Fe-ZrO2,因此Fe-ZrO2具有成为高性能H2气敏传感材料的潜质。
其他文献
永磁涡流调速技术是一种新型节能环保的电机调速技术,因其具有可靠性高,对中性好,可空载启动,过载实现保护,减少系统振动等优点而掀起了国内外大量学者的研究热潮。广泛应用于电力、冶金、矿山、化工,石油等诸多领域。该技术的应用与发展对响应国家节能减排的号召,提高系统工作效率等方面具有有深远的意义。本文基于麦克斯韦方程组等电磁场理论基础,利用有限元分析方法对套筒式永磁涡流调速器进行了系统研究,论文的主要研究
随着汽车技术的不断发展,汽车智能化逐渐成为行业发展新趋势。智能驾驶技术在近年来受到广泛关注,围绕其展开的研究工作也越来越多。车辆进行车道变换是车辆行驶中最常见的一种行为。在人类驾驶车辆的过程中由换道所引发的交通事故较多,因此如何使用智能驾驶技术使车辆换道更为高效和安全逐渐成为近年来研究的热点问题。本文针对无人驾驶车辆在高速公路场景下进行换道的路径规划以及横向跟踪控制问题展开研究。针对不同的换道场景
由于飞行器在空中飞行时间较长,振动时间长,振动幅度大,振动超标、摩擦、疲劳失效等故障问题越来越严重,传统的纤维增强材料和纤维金属材料,并不能满足越来越苛刻的工作环境。带金属外层的多粘弹性层纤维增强复合材料（MVFLM）兼具纤维增强复合材料,粘弹性材料和金属材料的优点,其重量轻、减振降噪能力强、抗冲击性能好、抗疲劳性能突出、耐腐蚀、易于维修,成本较低,可在飞行器等武器装备的振动及噪声治理中发挥关键作
随着计算机硬件水平的提高和深度学习的发展,使得计算机视觉技术得到了极大的发展。基于视觉的目标跟踪是计算机视觉领域一个重要的研究方向,在服务业,工业和特种行业等多个领域都有着极大的需求。其中一种应用场景就是在自然场景下,移动机器人跟踪任务开始时,随意指定跟踪目标对目标进行非接触式的长时间跟踪。针对该场景分析,其难度在于需要对不同的目标,在外界环境变化的情况下实现长时间的稳定跟踪。现有的目标跟踪算法大
随着工业对冷轧板带质量的要求不断提升,出口板形的质量成为了衡量冷轧带钢质量的最重要指标之一.本文对某钢厂1250mm冷连轧机的带钢生产数据应用神经网络模型进行建模,旨在提高板形预测的精度.并且对深度神经网络做出改进,改进后的模型预测精度进一步提高.具体工作如下:1.传统神经网络算法建模:对带钢生产数据进行预处理,删除空值、无关列以及噪声数据,选择输入变量和输出变量.使用python实现BP神经网络
近年来离子液体作为一种绿色溶剂,被广泛应用于电化学领域。现代铝工业采用冰晶石-氧化铝熔盐电解法生产铝。由于高温性,该工艺能耗很高,而离子液体作为电解质的应用为低温电沉积铝找到了新的方向。另一方面,铝金属价格低廉,在空气中具有优异的稳定性,能在电化学反应中交换三个电子,所以铝离子电池在能源储存方面备受关注。然而由于其离子液体电解质存在对水敏感、有较强腐蚀性等缺点,导致铝离子电池的发展受到限制;而在室
近些年由于传统汽车的大量生产与使用,燃油所消耗的石油资源与日俱增,而石油资源又是一种不可能再生的资源,因此对新能源汽车的研究成为当下的研究热点。论文通过对中外文献的大量阅读,就电动汽车中的电机转速控制方面展开研究工作,由于电机是电动汽车的核心动力部件,电机控制的好坏将会影响直接影响汽车的行驶性能与行驶安全性,优异的电机控制会给驾驶员带来良好的驾驶体验,因此对电机的控制在现实应用中具有很重要的研究意
装配线是一种将产品以流水线的方式完成所有工序并转换成最终产品的一种生产组织形式,在不改变或者较少改变生产设施的前提下,通过对装配线进行合理的组织与排序优化,可以减少制造成本和加快生产响应速度。随着社会的发展,装配线经历了从一条装配线只能装配一种产品的单一装配线发展到一条装配线能够装配多种产品的混流装配线。目前,全球工业4.0的要旨在于在制造过程中尽可能多的拓展更丰富的服务,提出更好、更完善的解决方
随着世界对能源需求的日益扩大,生物质能作为一种新型可再生能源,其应用范围正在迅速增长。利用生物质转化为生物质能可以有效地降低对化石燃料的能源依赖。玉米秸秆是我国东北地区分布最广、储量最丰富的生物质原料之一。合理利用玉米秸秆对减少环境污染,解决能源供给问题具有重大意义。在以往研究中,粒度分布和含水率对生物质燃烧过程的影响存在一定分歧,本文以玉米秸秆为原料对此进行研究,内容包括三个部分:（1）玉米秸秆
夏季养殖鱼类摄食旺盛,生长迅速,既是形成稳产、高产、高效的重要时期,也是浮头、疾病易发的关键时期,一旦管理不善,轻则造成生长缓慢,重则导致疾病漫延或死亡,给养殖生产造成重大经济损失。因此,广大鱼类养殖者绝不可等闲视之、高枕无忧,而是要全神贯注、百倍警惕、严防死守,切实抓实夏季鱼塘养殖管理的各项工作,促进鱼类健康生长,确保池鱼安全度夏,为夺取全年养殖丰产丰收打好夏季攻坚战。