【摘 要】
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随着科学技术的发展,越来越多的可燃性气体应用于工业生产和人们的日常生活之中。但是可燃性气体给我们带来巨大便利的同时,也存在着极大的安全隐患。可燃性气体泄露所引发的安全事故给国家及社会造成了不可估量的损失,因此快速高效地检测可燃性气体对于保护生命财产和公共安全有着极其重要的意义。本文基于硫化铅量子点掺杂的纳米复合薄膜,构筑出基于Zn O/Pb S QDs的乙醇气敏传感器、基于Fe_2O_3/PANI
【基金项目】
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山东省重点研发计划项目（2018GSF117002）；
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随着科学技术的发展,越来越多的可燃性气体应用于工业生产和人们的日常生活之中。但是可燃性气体给我们带来巨大便利的同时,也存在着极大的安全隐患。可燃性气体泄露所引发的安全事故给国家及社会造成了不可估量的损失,因此快速高效地检测可燃性气体对于保护生命财产和公共安全有着极其重要的意义。本文基于硫化铅量子点掺杂的纳米复合薄膜,构筑出基于Zn O/Pb S QDs的乙醇气敏传感器、基于Fe2O3/PANI/Pb S QDs的甲醇气敏传感器、基于Zn O/PPy/Pb S QDs的液化石油气（LPG）气敏传感器和基于In2O3/Pb S QDs的甲烷气敏传感器。首先采用水热法、原位聚合法等方法制备了用于各种可燃性气体检测的金属氧化物、高分子聚合物等,并采用层层自组装技术（LBL）、连续离子层吸附与反应技术（SILAR）等制备了高性能的可燃性气体传感器。利用XRD、SEM、TEM、XPS和FTIR等表征手段对气敏薄膜材料的元素组成、微观结构、表面形貌、原子价态和化学键位等特性进行了观察分析。随后通过搭建测试平台,对传感器的动态切换响应、重复性、选择性、响应/恢复时间和长期稳定性等气敏性能进行了测试。最后从金属氧化物表面氧吸附/脱附、量子点的活性位点吸附、复合薄膜的P-N异质结构或离子相互作用等角度,揭示了基于硫化铅量子点掺杂的可燃性气体传感器敏感机理。本文针对乙醇、甲醇、液化石油气和甲烷检测构建了高性能硫化铅量子点基可燃性气体气敏传感器,并揭示了气敏特性和敏感机理,为基于硫化铅量子点的薄膜气敏传感器件开辟了新的应用领域,也为可燃性气体传感器的发展提供了一定的理论指导与工程参考,对可燃性气体的准确快速检测和新型可燃性气体检测装置的研制具有重要的借鉴参考价值。
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