MnO2/NiO纳米复合微球的制备及室温NOx气敏性能研究

采用低温沉淀法合成含有Mn和Ni的碳酸盐前驱体.经焙烧处理制备了MnO2/NiO纳米复合微球.采用SEM和XRD研究了复合材料的形貌和结构.结果表明:所制备的MnO2/NiO复合微球直径约为2μm.微球表面纳米粒子稀松的排列,且粒子端口呈介孔结构.在室温下,MnO2/NiO-2薄膜传感器对NOx具有较好的气敏响应.当NOx气体浓度为100 ppm时,灵敏度达36;,响应时间为11s.MnO2/NiO-2传感器对NOx气体的最低检测线为3 ppm.     

Cu2O/还原氧化石墨烯复合材料的构筑及其在NOx气体分子检测方面的应用

采用氧化石墨(GO)为碳源,CuSO4为铜源,葡萄糖为还原剂,70℃回流,制备得到Cu2O/还原氧化石墨烯复合材料.该复合材料具有层状结构,八面体的Cu2O粒子均匀地生长在还原氧化石墨的表面.采用Cu2O/还原氧化石墨烯复合材料组装成气敏元件,在室温下对NOx气体分子进行检测,结果表明,该材料在室温下对97.0 ppm NOx有很较好的气敏响应,灵敏度为17.42;以上,响应时间为13.33 s.该传感器的最低检测浓度为0.97 ppm NOx,对NOx分子具有非常高的气敏选择性.     

三维花状Ni(OH)2/CNT纳米复合材料制备及NOx气敏性能研究

为了制备室温下对NOx气敏性能优异的纳米材料,本文采用简单的一步回流法制备出呈三维花状的Ni(OH)2/碳纳米管(CNT)纳米复合材料.分别采用XRD、SEM、TEM等表征手段研究了复合材料的形貌和结构.结果表明:三维花状结构是由Ni(OH)2纳米薄片层层堆叠组装起来的,CNT很好的嵌入在花状结构内.该材料在室温条件下对NOx有较好的气敏性能,当CNT的加入量为20 mg时,对于97 ppm NOx气体响应最快为8 s,灵敏度可达到24;,最低检测限为0.97 ppm.对其气敏机理进行研究发现,CNT的加入,有利于提高该复合材料的导电性能和气体的传输能力.该复合材料具有3D结构和独特的化学组成有望在气敏器件、催化等领域得到广泛的应用.     

Cu2O立方体的制备及其室温下NOx气敏性研究

本文采用无表面活性剂添加的液相回流法合成了边长约为300～600nm、表面粗糙的氧化亚铜立方体.并且在室温下,对氧化亚铜立方体的NOx气敏性检测研究发现,该材料对NOx有很较好的气敏响应,最低检测限可达0.97 ppm,响应时间为69 s,是一种有潜力的气敏材料.     

三维有序大孔WO3的制备及其对丙酮的气敏响应

三维有序大孔(3DOM)材料具有高度有序的孔结构和较大的比表面积,这些特点有利于气体在材料表面的传输与扩散,可以作为良好的气敏材料.本文通过聚苯乙烯模板结合煅烧处理的方法制备了3DOM WO3气敏材料,并运用XRD、SEM、BET、XPS等手段对其物相、形貌、比表面积和表面成分等进行了表征.气敏测试结果表明,所制备的3DOM材料对丙酮灵敏度高(在丙酮浓度10 ppm时,S=10),检测限可低至0.2 ppm.此外,3DOM WO3材料对丙酮还具有良好的选择性和长期稳定性.最后,对所制备的3DOM WO3材料进行了气敏机理解释.     

水热法制备钛掺杂二氧化锡微球及其乙醇气敏性研究

以SnCl2·2H2O和TiCl4为原料,采用水热法制备钛掺杂SnO2微球.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对材料的物相和形貌进行表征,并测试材料对乙醇的气敏性.结果表明,所得钛掺杂SnO2微球呈四方金红石结构,钛离子掺入并没有改变SnO2晶体结构,也无新晶相出现;由钛掺杂SnO2微球制得的气敏元件在工作温度350℃条件下,对乙醇有较高灵敏度,如对50 ppm乙醇的灵敏度为2.053,响应时间在10 s内,恢复时间也在3 min内;并对其气敏机理进行了进一步探讨.     

纳米WO3中空球的制备及其气敏性能研究

采用液相沉淀法在乙二醇/水混合体系中以钨酸钠、盐酸及水合肼为反应物制备了WO3纳米中空微球,通过XRD、FTIR、SEM等分析手段对产物的晶型结构、结构官能团和形貌进行了表征,探讨了WO3纳米中空球的形成机理,并对其气敏性能进行了研究.结果表明,制备的具有中空结构的纳米WO3为以单斜WO3和正交WO3为主的多晶相,晶粒度为25.93 nm,水合肼的添加为其中空结构的形成起到了重要作用,气敏性能研究表明,纳米WO3中空球对H2S具有很好的选择性,在工作电压为5.00V时,其灵敏度可达40.90.     

“三明治”PbS纳米晶/rGO复合材料的制备及其对NH_3的室温气敏性能研究

采用一步溶液法制备"三明治"PbS纳米晶/rGO复合材料,通过X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜对样品的晶体结构和表面形貌进行表征,并制作旁热式气敏元器件,测试其气敏特性。研究结果表明在PbS纳米晶/rGO复合材料中,PbS纳米晶均匀负载在rGO片层上,且复合材料存在类似"三明治"的三维结构。该复合材料在室温下对NH_3具有良好检测能力,对1000 ppm NH_3的灵敏度达到3.45,与纯PbS纳米晶及rGO相比,气敏性能得到显著提升,其最低检测极限为1 ppm,且具有良好的氨气选择性。对"三明治"PbS纳米晶/rGO复合材料气敏机理进行分析认为,rGO加入起到载流子传输层的作用,三维结构增加气体扩散速度及吸附面积。三明治状PbS纳米晶/rGO复合材料因其特殊结构及优异的气敏性能,有望在气敏领域得到广泛应用。     

Cu掺杂WO3纳米棒的制备及其对正丁醇的气敏响应

通过水热法简易的制备出Cu掺杂WO3纳米棒材料,并运用XRD、SEM、BET等手段对其物相、形貌和比表面积等进行了表征,并研究了其对正丁醇的气敏性能.气敏测试结果表明,所制备的Cu掺杂WO3纳米棒材料对正丁醇具有良好气敏性能.当工作温度为400 ℃时,Cu掺杂WO3材料对100ppm的正丁醇的响应达到了29,约为纯WO3的3倍.同时,Cu掺杂WO3材料对正丁醇的检测限可低至0.1ppm,并且对正丁醇还具有良好的选择性.最后对所制备的Cu掺杂WO3材料进行了气敏机理解释.     

氧化石墨烯与氧化锌复合材料的制备及室温NOx气敏性能研究

以Zn(NO3)2·6H2O为锌源,尿素为沉淀剂,氧化石墨烯(GO)为碳源,采用均匀沉淀法合成碱式碳酸锌与氧化石墨烯复合材料前驱体,350℃下焙烧前驱体2h,获得ZnO/GO复合材料,在室温下研究了该复合材料对NOx的气敏性能.通过X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对材料的形貌和结构进行表征.结果表明,所得样品为六方ZnO与GO复合材料,ZnO纳米粒子较均匀的覆盖在GO的表面.当硝酸锌溶液浓度为0.3mol/L时,所合成的复合材料对NOx有较高的灵敏度,且注入NOx体积浓度97 ppm时,灵敏度为27.5;,响应时间1s,最低检测浓度可达0.97 ppm.