Ce掺杂In_2O_3纳米纤维的制备及其三乙胺气敏性能(英文)

用简单有效的静电纺丝法制备了Ce掺杂的In2O3纳米纤维材料.采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和扫描电子显微镜(SEM)对合成样品的晶体结构和形貌进行了表征.结果显示,此纤维材料的平均直径约为90nm,长度达到几十个微米.气敏性能测试结果表明,4%(w)Ce掺杂的In2O3纳米纤维对三乙胺的灵敏度最高,该气敏元件对3μL·L-1三乙胺的灵敏度达到2.6,响应时间为5s,恢复时间约为6s,且具有较好的选择性.     

共沉淀法制备的CuGa2O4及其气敏性能

采用共沉淀法制备了CuGa_2O_4粉体,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等对CuGa_2O_4粉体进行了表征。研究了热处理温度和pH对CuGa_2O_4粉体气敏性能的影响,实验结果表明热处理温度为800℃,pH=6.00(热处理4h)条件下制备出的CuGa_2O_4粉体,在室温下(18±2)℃对三甲胺(TMA)具有较好的气敏选择性和较高灵敏度,对1 000μL·L~(-1)的TMA的灵敏度达到310.1,响应和恢复时间分别约为590和80 s,对1μL·L~(-1)的TMA的灵敏度可达到1.3。     

Y掺杂的ZnO纳米纤维材料的制备及其气敏传感器作用机理

采用静电纺丝法成功制备了Y掺杂的ZnO纳米纤维.并通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),能量色散X射线(EDX),透射电子显微镜(TEM)以及热重差热分析(TG-DTA)等手段对样品的结构和形貌进行了表征分析.同时用纯的ZnO和Y掺杂的ZnO纳米纤维制备了传感器,对浓度为(1-200)×10^-6 (体积分数)丙酮的气敏特性进行了测试分析.测试结果表明,可以通过简单控制纳米纤维中Y的含量,来微调该传感器的气敏特性.同时也发现通过Y掺杂, ZnO纳米纤维对丙酮的气敏特性有所改善,表现出很高的响应.纯ZnO和Y掺杂ZnO制成的传感器对几种潜在干扰气体表现出良好的选择性,比如氨气、苯、甲醛、甲苯以及甲醇.本文最后也讨论了该传感器的气敏作用机理.     

金修饰ZnO纳米棒阵列制备及对甲醛气敏性能

通过两步溶液法在氧化铝陶瓷管上先制备出ZnO纳米棒阵列,再用真空蒸镀法在ZnO纳米棒表面形成一层均匀Au膜,于500℃下热处理得到Au纳米颗粒修饰的ZnO(Au-ZnO)纳米棒阵列体系。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和X射线衍射仪(XRD)对ZnO纳米棒阵列和Au-ZnO纳米复合体系进行表面形貌表征和结构分析。气敏性能测试结果表明,Au-ZnO纳米复合体系在300℃下对1000μL·L-1甲醛的灵敏度为41.5,而在200℃下灵敏度仍能达到10.3,表明可以制备低工作温度下气敏性能良好的甲醛气敏传感器。     

一维Ga2O3/SnO2纳米纤维的制备及其气敏性能

通过静电纺丝法制备了一维Ga2O3/SnO2纳米纤维,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等方法对材料进行了表征,测试了不同Ga2O3质量分数(0、40%、50%、60%、70%、100%)的Ga2O3/SnO2纳米纤维(650℃,5 h)对应元件对三甲胺、丙酮、乙醛、乙酸、氨气、乙醇、甲醛7种气体的气敏性能。结果表明:在室温(25℃)时,60%(w/w)Ga2O3-40%(w/w)SnO2纳米纤维对三甲胺气体具有较高的灵敏度和较短的响应/恢复时间。对1000μL·L^-1三甲胺的灵敏度达到51;检出限达到0.8μL·L^-1,其灵敏度为1.3。     

掺杂La2O3的SnO2纳米颗粒的制备及对三甲胺气敏性能的研究

采用均相沉淀法制备了SnO2以及掺杂不同La2O3质量比的SnO2纳米颗粒,对材料进行TG-DTA热分析、Zeta电位测定及XRD表征,将材料制作成烧结式La2O3-SnO2复合材料气敏元件,并测试了元件对三甲胺的气敏性能。研究表明:所得粉体粒径在4~10nm之间,且SnO2粉体粒径随La2O3掺杂量的增加而减小。少量La2O3的掺杂显著改善了SnO2对低浓度TMA的灵敏度,工作电压5V时,La2O3掺杂量为5wt%的SnO2纳米颗粒对12μg/L和173μg/L TMA的灵敏度分别达到6.4和120。     

基于手性MOF与乙炔黑修饰电极对多巴胺和尿酸的同时检测（英文）

采用具有一维手性通道的手性金属有机框架HMOF-Zn与乙炔黑共混复合作为修饰材料改性玻碳电极(HMOF-Zn@AB-Nafion-GCE)。并将复合后的电极对多巴胺(DA)和尿酸(UA)进行同时检测。实验结果表明,HMOF-Zn@AB-Nafion-GCE传感器对UA和DA具有高的灵敏度和良好的选择性,且HMOF-Zn@AB-Nafion-GCE传感器表现出对DA比对UA更高的灵敏度。HMOF-Zn@AB-Nafion-GCE传感器对DA和UA的高灵敏度和高选择性是因为HMOF-Zn有较大的比表面积,同时存在丰富的氢键,在高导电剂乙炔黑的协同作用下能增大电子传递。此外,所制备的传感器在优化条件下对DA和UA均表现出优异的线性响应,DA检测范围为0.15~2.5μmol·L^-1,UA检测范围为0.2~4μmol·L^-1,检出限(S/N=3)分别为0.003和0.02μmol·L^-1,重现性良好。该传感器还成功应用于测定人体尿液中UA和多巴胺盐酸盐注射液中的DA。     

平面型乙醇快速响应气敏传感器的制备

采用水热法合成了纳米In₂O₃颗粒,将其旋涂于陶瓷基片上经氮化处理获得InN基片,再对InN基片进行氧化,合成出气敏材料并在一种微型平面电极片上制备了传感器件.采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）仪、X射线光电子能谱（XPS）等手段对材料的形貌、组成进行了表征与分析,结果表明,最终获得了松枝状结构的InN-In₂O₃纳米复合材料.对器件的气敏性能进行了测试,发现基于此材料制备的平面型气敏传感器对乙醇气体具有良好的气敏性能：检测浓度为1.025 mg/m³（500 ppb）的乙醇蒸汽的灵敏度可达18;检测2.05 mg/m³（1 ppm）的乙醇的响应-恢复时间最快仅为1 s;最佳工作温度低,仅为50℃.     

醋酸钾溶液体系中α-Fe_2O_3纳米微球的离子液体辅助合成及气敏性能研究

以Fe Cl3·6H2O和CH3COOK为反应物,以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯化物([Bmim]Cl)为结构导向剂和表面活性剂,采用水热合成法在150℃反应8 h制备出结晶度好、形貌规整,直径为10~30 nm的α-Fe2O3纳米微球.考察了[Bmim]Cl的添加量对氧化铁形貌和气敏性能的影响.气敏性能测试结果表明:当离子液体添加量为12 mmol时,α-Fe2O3纳米微球对乙醇的气敏性能最佳.在工作温度为300℃时,对50μL/L乙醇的灵敏度达到7.56,是不添加离子液体时制备的α-Fe2O3的5.6倍,在10~200μL/L的检测范围内灵敏度与浓度具有良好的线性关系(R=98.8%),并且具有良好的选择性和稳定性.本文还详细探讨了α-Fe2O3纳米微球对乙醇的敏感机理,以及工作温度对其气敏性能的影响.     

微波辅助法制备氢氧化镍-石墨烯纳米复合结构及在葡萄糖检测中的应用

采用微波辅助合成法制备了氢氧化镍-石墨烯[Ni(OH)_2-graphene]纳米复合结构,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、电子能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)及电化学阻抗谱(EIS)对其结构和性质进行了表征.电化学实验结果表明,与单独的Ni(OH)_2相比,Ni(OH)_2-graphene纳米复合结构对葡萄糖氧化反应表现出更高的电催化活性;同时,据此构建的无酶葡萄糖传感器具有良好的性能,检测线性范围为10μmol/L~7.5 mmol/L,灵敏度为174.7μA·cm~(-2)·mmol·L~(-1),检出限为2.0μmol/L(S/N=3),且该传感器具有良好的稳定性和选择性,可用于实际样品检测.     

Sn掺杂MoO_3的制备、表征及气敏性能

以仲钼酸铵和四氯化锡为原料,采用水热法制备了不同Sn掺杂比例的MoO_3;利用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和Brunauer-Emmett Teller(BET)测试等手段对材料进行了物相、形貌结构和孔径表征;测试了其对乙醇、二氯甲烷、甲醇、甲醛、甲酸、四氯化碳、氨气和丙酮等气体的传感性能.结果表明,Sn掺杂未改变MoO_3的结构;290℃为气体传感测试的最佳测试温度;掺杂后的MoO_3对乙醇气体的灵敏度和响应时间均优于纯相MoO_3,Sn掺杂摩尔比为5%时效果最好,500 mg/m~3测试条件下对乙醇的灵敏度为19.64,响应时间为1.1 s.     

纳米晶HoFeO3的合成及其气敏性能研究

To develop gas sensing materials with high performance,high sensitivity,excellent selectivity and quick response & recovery behavior,nanocrystalline material of rare-earth composite oxide HoFeO3 with the structure of perovskite type was synthesized by sol-gel method in the system of citric acid with the Ho2O3,Fe（NO3）3·9H2O,nitric acid（1: 1 vloume fraction）as the starting materials. The structure and crystal state of the powder were determined on an X-ray diffractometer（Germany Bluker D8-Advance）with a Cu K" radiation（wavelength λ = 0. 15406 nm）operating at 20 mA and 40 kV. The shape and size were analyzed with the help of JEM-100SX Transimission electron microscopy. The results show this perovskite-type oxide is spherical with the mean grain size of 25 nm and the dispersity of it is good. The influence of temperature on the sensitivity of sensors,gas sensors's selectivity and the response and recovery characteristics are tested at the optimum working temperature 310℃. The study of sensor's gas sensing characteristic shows that the sensitivities of HoFeO3 to 0. 5! C2H5OH is 103,which is 5 times of other tested gases,such as H2S、H2、SO2、gasoline and acetone. So the sensors based on HoFeO3 show good sensitivity and selectivity to C2H5OH. The response and reversion characteristic of sensor to 0. 5! ethanol at 310℃ is good too. The response time and recovery time are 12 and 7s,respectively.     

MoO3基纳米复合材料的制备及其电化学性能研究

以MoO3为基体,分别用超声分散法与碳纳米管(CNTs),化学原位聚合法与聚吡咯(PPy)复合,制备了MoO3/CNTs,MoO3/PPy和MoO3/CNTs/PPy纳米复合材料。利用XRD、SEM、TEM对复合材料进行物性表征,在1 mol·dm-3的HCl溶液中对MoO3,MoO3/CNTs,MoO3/PPy和MoO3/CNTs/PPy四个样品进行电化学测试。结果表明,复合材料的比容量均高于MoO3,其中,由于MoO3/PPy特殊的一维核壳结构使其具有较高的比表面积,相比较其他复合材料而言,有更好的电化学活性。该材料的最大比电容为450.8F·g-1。     

In2O3/CdO复合材料的制备及气敏特性

采用水热合成方法制备了花状In2O3纳米材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)及透射电镜(TEM)对材料的结晶学特性及微结构进行了表征.制备的In2O3材料呈现花状,是由粒径约20nm的椭球状小颗粒构成的分级结构材料.将制备的In2O3与纳米CdO以摩尔比1:1混合后,发现制成的In2O3/CdO复合材料经热处理后呈现葡萄状多孔结构.测试In2O3/CdO复合材料制作的气敏元件处于最佳工作温度(410°C)时,对0.05×10-6(体积分数,φ)的甲醛气体表现出较高的灵敏度.对比测试发现,In2O3/CdO复合材料制作的气敏元件对不同浓度甲醛的灵敏度明显优于纯花状In2O3纳米材料.同时In2O3/CdO复合材料制作的气敏元件在乙醇、甲苯、丙酮、甲醇以及氨气等干扰气体中具有对甲醛良好的选择性.讨论了In2O3/CdO复合材料气敏元件的敏感机理.     

碳包覆CaSnO3纳米纤维作为高性能锂离子电池负极材料

采用静电纺丝技术制备出CaSnO3纳米纤维(CaSnO3 NFs)并作为模板,再经表面原位聚合酚醛树脂和碳化处理制得碳包覆CaSnO3纳米纤维(CaSnO3@C NFs)。使用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线光电子能谱对材料的物相组成、形貌和微观结构进行了表征,通过循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗谱研究了碳包覆及碳化温度对CaSnO3 NFs负极材料电化学性能的影响。结果显示,碳包覆改性使CaSnO3 NFs的电化学性能得到较大程度的提高,而且随着碳化温度的升高,CaSnO3@C NFs复合电极的比容量先增加后下降,600℃碳化获得的CaSnO3@C NFs?600复合材料具有最好的电化学性能。在0.1 A·g^-1的电流密度下,CaSnO3@C NFs?600电极的首圈放电比容量达到1102.2 mAh·g^-1,充放电循环100圈后比容量为548.8 mAh·g^-1,当电流密度提高到2 A·g^-1时,其比容量仍保持在333.5 mAh·g^-1。     

MWCNTs/Ionic Liquid/Graphene Quantum Dots Nanocomposite Coated with Nickel‐Cobalt Bimetallic Catalyst as a Highly Selective Non‐enzymatic Sensor for Determination of Glucose

In this work, a glassy carbon electrode (GCE) was modified with multiwall carbon nanotubes/ionic liquid/graphene quantum dots (MWCNTs/IL/GQDs) nanocomposite. Then, the nanocomposite was decorated with nickel‐cobalt nanoparticles (Ni?Co NPs), and it was used as a non‐enzymatic glucose sensor. Field emission scanning electron microscopy, X‐ray diffraction spectroscopy, and energy dispersive spectroscopy were employed to prove the electrodeposition of the Ni?Co NPs on the surface of MWCNTs/IL/GQDs/GCE. Also, cyclic voltammetric and amperometric methods were utilized for the investigation of the electrochemical behaviour of the Ni?Co NPs/MWCNTs/IL/GQDs/GCE for glucose oxidation. The novel amperometric sensor displayed two linear ranges from 1.0 to 190.0 μmol L^?1 and 190.0 to 4910 μmol L^?1 with a low detection limit of 0.3 μmol L^?1 as well as fast response time (2 s) and high stability. Also, the sensor showed good selectivity for glucose determination in the presence of ascorbic acid, citric acid, dopamine, uric acid, fructose, and sucrose, as potential interference species. Finally, the performance of the proposed sensor was investigated for the glucose determination in real samples. Ni?Co NPs/MWCNTs/IL/GQDs/GCE showed good sensitivity and excellent selectivity.     

Cyclodextrin Polymer Films Optical Waveguide Sensor for Volatile Organic Gas Detection

A sensitive optical waveguide(OWG) sensor which can be used to detect volatile organic compounds(VOCs) was presented. The sensing device(element) was fabricated by means of the immobilization of polyvinyl pyrrolidone(PVP)-cyclodextrin(CD) composite film over a single-mode potassium ion exchanged glass OWG via spin-coating method. The sensor shows higher response to styrene gas than to other VOCs and displays a linear response to styrene gas in a range of 1-1000 μL/L.