基于La0.7Sr0.3FeO3的微结构乙醇气体传感器的研制
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摘要:纯净的和Ni掺杂的SnO2中空多孔纳米纤维通过静电纺丝技术和煅烧过程的结合制造而成。
中空的SnO2纳米纤维通过扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),热重(TGA),X光电子能谱(XPS)以及对丙酮的气体传感性能都进行了研究。
在煅烧过程中,高加热速率会导致形成管状结构的中空SnO2纳米纤维。
Ni掺杂的SnO2中空纳米纤维可以通过一个简便方法用适当的热处理来调节其前驱体溶液Ni2+的浓度来制备。
通过比较两种材料的气敏特性表明,在检测丙酮蒸汽方面,Ni掺杂的SnO2中空纳米纤维比纯的SnO2空心纳米纤维和Ni掺杂SnO2固体纳米纤维在相同的温度下展示出更高的响应程度。
Ni掺杂的SnO2中空纳米纤维的优异传感性能归因于它的空心结构和Ni的掺杂。
评论:通过静电纺方法制备而成的Ni掺杂的SnO2中空纳米纤维传感器具有高灵敏度,在检测丙酮方面有巨大的应用潜力。
J.P.Cheng,B.B.Wang,M.G.Zhao,F.Liu,X.B.Zhang.Nickel-doped tin oxide hollow nanofibers prepared by electrospinning for acetone sensing.Sensors And Actuators B-Chemical2014,190.78-85摘要:纯的和Pr掺杂的(2wt%,8wt%)ZnO纳米结构通过静电纺丝法合成并煅烧。
所合成的纳米结构通过X射线衍射仪(XRD),X光电子能谱(XPS),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)和静态气体传感器测试装置进行了表征。
纯的和Pr掺杂的ZnO纳米结构呈六角形的ZnO晶格结构并且在8wt%Pr掺杂ZnO纳米纤维中检测到了Pr7O12。
纯的和8wt%Pr掺杂的ZnO纳米纤维的表面形貌是由纳米级的ZnO晶粒联系起来。
2wt%的Pr掺杂ZnO表面形态是球形纳米ZnO晶体状的岛屿结构。
气体传感器的类型有哪些随着人们生活水平的提高和对环保的日益重视,对各种有毒、有害气体的探测,对大气污染、工业废气的监控以及对食品和人居环境质量的检测都提出了更高的要求,作为感官或信号输入部分之一的气体传感器是必不可少的。
气体传感器能够实时对各种气体进行检测和分析,具有灵敏度高,响应时间短等优点;加上微电子、微加工技术和自动化、智能化技术的迅速发展,使得气体传感器体积变小、价格低廉、使用方便,因此它在军事、医学、交通、环保、质检、防伪、家居等领域得到了广泛的应用。
但目前市售的气体传感器仍然存在一些问题,如选择性和稳定性较差等。
气体传感器各项性能指标的进一步提高、新的气敏材料和新型气体传感器的开发正日益受到重视,世界各国纷纷投巨资进行这一领域的研究。
气体传感器的种类很多,分类标准不一,根据传感器的气敏材料以及气敏材料与气体相互作用的机理和效应不同主要可分为半导体气体传感器、固体电解质气体传感器、接触燃烧式气体传感器、光学式气体传感器、石英振子式气体传感器、表面声波气体传感器等形式。
1半导体气体传感器半导体气体传感器分为金属氧化物半导体气体传感器和有机半导体气体传感器。
1.1金属氧化物半导体气体传感器自上世纪60年代以来,金属氧化物半导体气体传感器就以较高的灵敏度、响应迅速等优点占据气体传感器的半壁江山。
最初的气体传感器主要采用SnO2、ZnO为气敏材料,近些年又研究开发了一些新型材料,除了少量单一金属氧化物材料,如WO3、In2O3、TiO2、Al2O3等外,开发的热点主要集中在复合金属氧化物和混合物金属氧化物[],如表1所示。
金属氧化物半导体传感器又可分为电阻式和非电阻式两种。
1.1.1电阻式金属氧化物半导体传感器SnO2、ZnO是电阻式金属氧化物半导体传感器的气敏材料的典型代表,它们兼有吸附和催化双重效应,属于表面控制型,但该类半导体传感器的使用温度较高,大约200~500℃。