三组份烧结型气敏元件的研制

烧结型半导体气敏元件的主要材料是 SnO₂、ZnO和γ-Fe₂O₃,虽然三种金属氧化物都是属于n型半导体,但由于各自的晶体和电性能的差异,所以过去人们多以单一组份为母体,掺入少量的添加物和催化剂来制作气敏元件。这三种金属氧化物制作的单组份元件都有不足之处,如SnO₂受湿度影响较大;ZnO的工作温度高、功耗大;而γ-Fe₂O₃虽有不需添加催化剂敏感度很高的优点,但要求高温真空工艺等。本文以这三种氧化物为基本材料,按一定比例混合,采用烧结直热式进行研究,以便获得较佳的组份配比,制成一种不用催化剂,功耗又低、敏感性良好的多组份气敏元件。     

SnO2TiO2 复合半导体纳米薄膜的研究进展*

本文概述了SnO₂TiO₂ 复合半导体纳米薄膜的发展历史和研究现状,对比分析了“混合”、“核壳”和“叠层”3 种复合薄膜的结构和性能特点,着重论述了叠层结构的SnO₂ /TiO₂复合薄膜的光电化学和光催化特性。结合作者的研究工作,探讨了SnO₂ /TiO₂双层复合薄膜上下层厚度对其光催化活性的影响,指出复合薄膜光催化活性的提高可归因于电子从TiO₂ 向SnO₂ 的迁移。最后对SnO₂ /TiO₂复合薄膜的局限性和发展潜势做一简要分析,强调了该复合薄膜本身的应用特点。     

染料电极的光电转换效应研究

应用一种简便的旋转涂布方法,制备了卟啉/SnO₂,酞菁/SnO₂以及卟啉/酞菁/SnO₂单层和双层电极,在双层电极研究中发现,卟啉和酞菁层的涂布次序对形成的双层电极是否出现叠加现象有很大影响。对所出现的现象进行了初步的讨论。     

气敏半导体材料Cd2Sb2O6.8的制备及其性能研究

采用化学共沉淀法,在较低温度(750℃)下制备了具有缺陷烧绿石结构的复合氧化物Cd₂Sb₂O_6.8的纯相超微粉;研究了制备条件对物相、结构和气敏性能的影响,并对其反应过程机理进行了探讨,气敏性能测试结果表明,纯相Cd₂Sb₂O_6.8气敏元件对乙炔气体有较高的灵敏度和较好的选择性.     

CeO2/SnO2纳米材料的制备与气敏性能研究

本文应用溶胶-凝胶法制备了7种不同成分和煅烧温度的CeO2/SnO2材料,应用X射线衍射方法对其中的3种进行了结构表征和粒度分析,运用自组装的气敏性能设备检测了该7种不同成分的CeO2/SnO2材料的气敏性能,简要分析了其气敏机理。结果表明:掺杂CeO2有利于SnO2晶粒的细化;掺杂CeO2和La2O3可改变或提高SnO2气敏材料对某些气体的气敏性能;煅烧温度在600℃~800℃之间,掺杂2?O2的CeO2/SnO2气敏材料,随煅烧温度上升,气敏性能下降;煅烧温度600℃、掺杂5?O2的CeO2/SnO2气敏材料,对乙醇具有较高的灵敏度和选择性,具有开发应用价值;CeO2/SnO2气敏材料的气敏机理为表面电导控制型。     

酞菁锌衍生物L-B膜的光电性能研究

用L-B膜方法在SnO₂电极上修饰了不同链长烷氧基取代的酞菁锌化合物(ZnPc C_nH_2n+1,n=3,9,12,16),分别研究了它们单分子膜成膜性能和转移性能,并测定了修饰在SnO₂电极上的单多层分子膜的光电性能和吸收光谱。研究结果指出链短的取代基即异丙氧基取代的酞菁锌(ZnPcC₃H₇(i))具有较高的转移比及较好的光电性能。     

硬脂酸二茂铁酯L-B膜修饰SnO2电极的阻抗研究

测定了二茂铁衍生物——硬脂酸二茂铁酯L-B膜修饰SnO₂电极在Fe(CN)₆^3-/4-溶液中的阻抗性能,用单纯形法求出了等效电路中的元件参数值,计算了电极反应速度常数K_s。从分析SnO₂电极修饰不同层的硬脂酸二茂铁酯L-B膜的界面阻抗和电极反应的动力学性能,表明与在固相中研究的硬脂酸二茂铁酯L-B膜的阻抗性能明显不同,在Fe(CN)₆^3-/4-溶液中表现了电活性分子修饰电极的界面阻抗行为,进一步证实了修饰在SnO₂电极上的硬脂酸二茂铁酯L-B膜在Fe(CN)₆^3-/4-的氧化还原电极反应过程中,起电荷传递的中介作用。     

掺杂Eu2O3的SrTiO3及SnO2光致发光

用具有大能隙的本征半导体(SrTiO₃及SnO₂)粉末作本体,分别掺杂1%(原子百分数)的Eu₂O₃;所得物质表现出Eu³⁺离子的线发射光谱特性,但相对发光强度及光谱形状有相当大的变化。X射线衍射结构分析显示Eu³⁺在SrTiO₃晶格里是处在间隙位置,而它在SnO₂晶格里则形成新物相Eu₂Sn₂O₇。     

Fe2O3—SnO2复合气敏材料的气敏性能研究

本文采用共沉淀方法制备超微粒子原料粉,测试了不同配比材料的气敏灵敏度,并探讨了不同粒度的Fe_2O_3原料与气敏特性之间的关系,提出Fe_2O_3-SnO_2复合气敏材料的气敏机制属体控制与表面控制兼有的混合机制·Fe_2O_3-SnO_2,复合气敏材料,选用CuO掺杂,可制出对乙炔具有高选择性和灵敏度的气敏元件。     

原位生长的α-Fe2O3/ZnO异质纳米棒阵列对乙醇气体的高选择性检测

采用两步溶液法在陶瓷管上原位生长了ZnO纳米棒阵列,然后以ZnO纳米棒为载体,通过水热法在其表面负载α-Fe₂O₃纳米粒子,生成异质α-Fe₂O₃/ZnO复合纳米材料。 α-Fe₂O₃/ZnO纳米棒直径30~80 nm,长1 μm左右,交叉排列形成纳米棒阵列,α-Fe₂O₃纳米粒子粒径约10 nm,均匀分布在ZnO纳米棒表面。 将纯ZnO和α-Fe₂O₃/ZnO纳米棒阵列制成气敏元件,测试并对比了2种气敏元件的气敏性能,揭示其气敏机理。 结果表明:α-Fe₂O₃纳米粒子的复合显著提高了ZnO纳米棒阵列对乙醇气体的灵敏度和选择性,在工作温度370 ℃时,对100 μL/L乙醇气体的响应值为85.4,是同条件下ZnO器件对乙醇响应值(9.4)的9.1倍,响应时间7 s,最低检出限为0.01 μL/L。 相关研究可以应用于痕量乙醇的快速、高灵敏度和高选择性检测。     

一种新型半导体气体传感器

气体传感器的结构形式通常有接触燃烧型、陶瓷烧结型和气敏感场效应晶体管型等。陶瓷烧结型的传感方式是基于金属氧化物半导体(如SnO₂、ZnO和γ-Fe₂O₃)吸附气体分子后表面电阻发生变化的原理来实现的^(1-3)。     

抗坏血酸和草酸在金属氧化物微粒修饰电极上的电催化

不同金属氧化物微粒修饰于玻炭电极表面,对某些有机化合物,如抗坏血酸和草酸的氧化反应呈现一定的催化活性。在试验的37种金属氧化物微粒修饰电极中,电催化活性高的金属氧化物有CeO₂、ZrO₂、Co₂O₃、Cr₂O₃、SnO-2和α-Al₂O₃等。研究了金属氧化物性质对电催化活性影响的规律性。除循环伏安法外还以计时电位法,计时电流法以及旋转圆盘电极探讨了电催化机理。     

丁腈羟平均官能度对固化反应及固化物性能的影响

以过氧化氢为引发剂,加入巯基乙醇或丙烯酸羟乙酯,合成了四种不同官能度的端羟基丁二烯-丙烯腈共聚物。以异佛尔酮二异氰酸酯为固化剂,N,N'-二羟丙基苯胺为链延伸剂,制得一系列多嵌段聚氨酯弹性体,研究了平均官能度对固化反应速度及固化物力学性能、动态力学性能、热性能和耐油性能的影响规律。     

苯钕络合物的合成及其对丁二烯聚合的催化活性

利用热原子蒸汽法合成稀土金属有机化合物,近几年来才有报导。Evans等报导了用La、Sm、Nd、Er、Yb等金属原子蒸汽与乙烯、丙烯、丁二烯、1,2-丙二烯和已炔反应合成稀土有机金属络合物。Dekock曾将La、Ce、Nd、Er、Yb等稀土金属原子与环辛四烯反应,分别得到有机金属给合物,[La₂(C₈H₈)₃]·2C₄H₈O;Ce₂(C₈H₈)₃;[Nd₂(C₈H₈)₃]·2C₄H₈O;Yb(C₈H₈);[Er₂(C₈H₈)₃]·2C₄H₈O。本文研究了金属钕在高温高真空下所产生的蒸汽与苯在-196℃反应的规律和所得产物组成和性质。     

叶绿体光电效应研究

从新鲜菠菜叶中制备叶绿体(chlp)不同介质的溶液,以SnO₂光透导电玻璃作工作电极,用碳电极或铂电极或饱和甘汞电极作辅助电极,测量了chlp在SnO₂半导体表面上的光电效应,得到了chlp光电池的电压和电流的输出特性曲线、工作曲线和特性参数,其光能转化率达到10^-4%以上。本文分析了chlp溶液的吸收光谱和物质组成,提出了发生光电效应的机制。     

伯胺N1923萃取AgNO3的性能及机理的研究

本文研究了伯胺N₁₉₂₃萃取AgNO₃的性能及不同因素对其分配比的影响,通过多种方法确定其萃合物的组成为[Ag(RNH₂)₂]NO₃;测定并计算出该反应的表观平衡常数及热力学函数,同时分析了萃合物的红外及核磁共振谱。     

RECl2·nTHF(RE=Nd,Sm,Yb)与C8H8的反应

近年来低价稀土有机化学领域的研究工作相当活跃,相继发现Sm²⁺、Yb²⁺化合物不仅可催化烯烃氢化、聚合^[1],而且还可以和CO、苯乙炔等化合物发生氧化加成反应^[2].但文献所报道的工作主要局限于Sm²⁺、Eu²⁺和Yb²⁺化合物.     

Study of the responses of a gas chromatography—reduction gas detector system to gaseous hydrocarbons under different conditions

The response of a reduction gas detector (RGD) to C₂-C₆ alkenes, C₂-C₆ alkanes, isoprene and benzene has been investigated using gas chromatography (GC) with a packed column. The RGD is considerably more sensitive to alkenes than is the flame ionization detector. The detection limit of this present GC/RGD system for alkenes is about 0.01 ng. It has much greater sensitivity to alkenes than to alkanes. Its sensitivity increases with increasing HgO bed temperature, but its selectivity towards alkenes decreases at the same time. The selectivity of the RGD may not be significant for much heavier molecules. The sensitivity of the RGD is inversely proportional to the carrier gas flow rate through the HgO bed. The baseline of the system increases significantly with increasing oven temperature.     

某些添加物对铅酸蓄电池正极容量及软化脱粉的影响

本文采用加速循环寿命手段,研究了几种添加物对铅酸蓄电池正极活性物质容量,及软化脱粉的影响。筛选出两种较好的复合添加物配方,它们可使活性物质的容量提高10—15%,在加速寿命试验中,循环周期从19增加到26。利用x-射线衍射,扫描电镜以及动电位极化曲线法研究了活性物质结构和电化学性能。