碳纳米管气敏传感器

新型NO_2化学传感器：碳化硅纳米管(英文)丁瑞雪;杨银堂;刘帘曦【期刊名称】《计算物理》【年(卷),期】2010(27)5【摘要】气体吸附对碳化硅纳米管的电子结构的影响是理解碳化硅纳米管气敏传感器工作机理的基础.基于密度泛函理论,利用CASTEP软件包计算NO2气体吸附前后的碳化硅纳米管的结构及其电子结构.结果表明,NO2气体与碳化硅纳米管间形成了稳定的吸附,并明显的增强了碳化硅纳米管的导电特性.碳化硅纳米管是制备气体传感器的理想材料之一,为开发应用于NO2气体检测的碳化硅纳米管提供必要的理论支持.【总页数】6页(P779-784)【关键词】碳化硅纳米管;NO2气敏传感器;密度泛函理论【作者】丁瑞雪;杨银堂;刘帘曦【作者单位】宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室,微电子学院,西安电子科技大学,陕西西安710071【正文语种】中文【中图分类】O472.1【相关文献】1.基于硫堇/碳纳米管修饰电极的新型过氧化氢电化学传感器 [J], 邓春艳;阳明辉2.基于聚噻吩/WO_3的有机-无机复合材料低温NO_2传感器（英文） [J], 郭先芝;康艳飞;杨太利;王淑荣3.新型多壁碳纳米管/白藜芦醇印迹溶胶-凝胶层层组装电化学传感器研究 [J], 张朝晖;胡宇芳;张华斌;曹娇;姚守拙4.氧化石墨烯/多壁碳纳米管负载金铂核壳纳米粒子构建一种三维新型抗坏血酸电化学传感器 [J], 赵一玮; 秦建华; 李周原; 王静; 刘学瑞; 董丽娜; 徐慧5.氮掺杂碳纳米管包覆碳化硅作为不含金属的催化剂(英文) [J], Cuong Duong-Viet;Housseinou Ba;Yuefeng Liu;Lai Truong-Phuoc;Jean-Mario Nhut;Cuong Pham-Huu因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

碳纳米管晶须碳纳米管晶须是一种由碳纳米管组成的晶体结构，它具有优异的力学、热学性能和电学特性，在材料科学、电子学、力学、能源等领域具有广泛的应用前景。

碳纳米管晶须的制备方法有多种，其中一种主要是利用气相沉积技术，即在高温下通过化学气相沉积的方法从气态原料中生长出碳纳米管晶须。

另外还有化学还原聚合、化学气相沉积、电子束蒸发等方法。

碳纳米管晶须具有以下优异性能：1.高强度和高刚度碳纳米管晶须的单根管子强度在30~200 GPa之间，比钢材的韧性高50倍以上，比碳纤维强度高200倍以上，比铝合金强度高5倍以上。

2.优异的导电性能碳纳米管晶须的导电性能极好，可在可见光范围内发光，具有优异的光电效应。

研究也表明，碳纳米管晶须还具有高电子迁移率、高电流密度、低电阻率等特性。

3.高温稳定性碳纳米管晶须具有高温稳定性，它的晶格结构保持稳定性，电学性能受热影响小，可以承受高温环境。

4.大面积制备性由于碳纳米管晶须是由碳纳米管组成的立体晶体结构，可以通过多层碳纳米管叠加形成立体结构，因此可以通过相对简单的制备方法制备大面积的碳纳米管晶须。

碳纳米管晶须在科技领域有着广泛的应用，下面主要介绍以下几个方面：1.力学方面碳纳米管晶须的高强度和高刚度使其在材料科学领域具有广泛的应用，可以制成高性能材料，例如高强度合金、增强材料等。

2.电子学方面碳纳米管晶须具有优异的导电性能和光学性能，可以制成高性能电子元件，例如高频电子器件、太阳能电池、场发射器、光电二极管等。

3.化学和生物领域由于碳纳米管晶须具有大的比表面积和优良的吸附性能，因此在化学、环境和生物领域中具有广泛的应用，例如催化剂、气敏材料、生物传感器、药物传递等。

总之，碳纳米管晶须具有广泛应用前景和研究价值，在未来技术领域中将扮演重要角色。

新型气体传感器技术在空气质量监测中的应用探索目录1. 内容概览 (2)1.1 空气质量监测的重要性 (2)1.2 传统空气质量监测技术的局限性 (3)1.3 新型气体传感器技术的发展背景 (5)2. 新型气体传感器技术概述 (6)2.1 传感器基本原理 (7)2.2 新型气体传感器类型 (8)2.3 新型气体传感器的主要特点 (10)3. 新型气体传感器在空气质量监测中的应用 (11)3.1 室内空气质量监测 (11)3.1.1 室内空气质量指标 (13)3.1.2 新型气体传感器在室内空气质量监测中的应用案例 (14)3.2 城市空气质量监测 (15)3.2.1 城市空气质量监测需求 (16)3.2.2 新型气体传感器在城市空气质量监测中的应用案例 (17)3.3 环境保护与污染源监测 (19)3.3.1 污染源监测的重要性 (20)3.3.2 新型气体传感器在污染源监测中的应用案例 (21)4. 新型气体传感器技术的挑战与展望 (22)4.1 技术挑战 (23)4.1.1 灵敏度和选择性 (24)4.1.2 稳定性和可靠性 (26)4.1.3 成本与规模化生产 (27)4.2 发展趋势与未来展望 (28)4.2.1 传感器集成化 (30)4.2.2 智能化与网络化 (31)4.2.3 环境友好型材料的应用 (33)1. 内容概览本文档旨在深入探讨新型气体传感器技术在空气质量监测领域的应用与发展。

首先，我们将概述当前空气质量监测的现状，分析传统监测技术的局限性。

随后，详细阐述新型气体传感器的原理、类型及其在监测不同污染物方面的优势。

接着，探讨这些技术在实际应用中的挑战，包括传感器性能、数据分析、设备成本等问题。

此外，本文还将分析国内外新型气体传感器在空气质量监测中的应用案例，总结其成功经验与不足。

展望未来新型气体传感器技术在空气质量监测领域的潜在发展趋势，为相关研究和实践提供参考。

1.1 空气质量监测的重要性保障公众健康：空气中的污染物，如、二氧化硫、氮氧化物等，可以引发多种呼吸系统疾病，甚至导致心血管疾病、癌症等严重疾病。

热处理中的纳米材料热处理技术在现代高科技领域中，纳米材料已经成为了一种极为流行的研究方向。

随着人们对纳米材料性能的深入了解，热处理技术也越来越受到人们的关注。

热处理技术可以改变纳米材料的形状、结构和性能，因此在材料制备、集成电路、传感器等领域中具有广泛的应用前景。

本文将介绍纳米材料热处理技术及其在各个领域中的应用。

一、纳米材料热处理技术纳米材料的热处理技术可以改变其表面、结构和晶体形态等性质，从而实现控制纳米材料性能的目的。

这种技术可以在加热的环境下对纳米材料进行热处理，包括退火、焙烧、热压缩等不同热处理方法。

1. 退火处理：是一种广泛使用的技术，利用高温将纳米材料加热到其熔点以上，然后缓慢降温来改善其性能。

退火处理可以使纳米材料晶体结构更加完整，提高材料的晶格缺陷密度和界面热稳定性。

此外，该技术还可以改善纳米材料的电学性质和光学性质。

2. 焙烧处理：利用高温气氛对纳米材料进行热处理的方法。

在焙烧处理中，纳米材料的表面化学性质、晶格缺陷以及尺寸分布会发生变化。

例如，金属纳米颗粒的焙烧处理会产生新的结构和晶体缺陷。

对于纳米材料而言，焙烧处理可以有效地控制其晶体形态和晶格缺陷，提高其材料性能。

3. 热压缩处理：指将纳米材料放置在两个均匀加热的平面之间进行高压下的加热过程。

在疏松的纳米材料的表面区域完全塌陷之后，纳米材料晶粒之间的接触面积明显增加，因此热处理可以促进纳米材料的晶粒界面的融合，并进一步增强材料的机械、化学和电学性能。

二、热处理技术在各个领域中的应用1. 材料制备领域在材料制备中，热处理技术可以改变纳米材料的结构和性能，从而实现各种新型材料的合成和制备。

例如，纳米氧化铁通过热处理可以改变其表面化学性质，实现不同形状和尺寸的纳米颗粒的制备。

此外，纳米钴铁合金在磁性材料方面具有潜在的应用价值，通过热处理可以控制其磁性行为和性能。

2. 集成电路领域纳米材料在集成电路领域中有着广泛的应用，热处理技术可以对纳米电子器件进行改性和优化。

纳米材料的导电材料及其应用近年来，纳米技术的突飞猛进，已经在多个领域产生了巨大的影响和应用。

其中，导电材料的研究是纳米技术的一个重要发展方向。

纳米材料的导电性能得到了极大的改善，同时，纳米导电材料的应用也得到了迅猛的发展。

本文将从以下几个方面介绍纳米材料的导电材料及其应用。

一、纳米材料的导电机理纳米材料的导电机理较为复杂，主要与纳米粒子的尺寸、特殊的表面性质以及电子传输路径有关。

首先，纳米材料由于其尺寸较小，相对于宏观材料来说表面积更大，因此，纳米材料具有更强的表面能，而表面能又会影响材料的电子传输速度和导电性能。

同时，纳米材料也具有更多的表面缺陷，这些缺陷可提高电子散射的发生概率，增加了导电的阻力。

其次，纳米材料的导电机理还与电子的传输路径有关。

当纳米材料的尺寸降低到纳米量级，由于其尺寸较小，传输电子的路径更为复杂，通过了多个表面缺陷、界面缺陷和晶界缺陷等，相比宏观材料而言更加复杂，这会极大地增加了电子的碰撞机率，促进了电子间的相互作用，从而提高了纳米材料的导电性能。

二、导电纳米材料的种类导电纳米材料有很多种，常见的有导电纳米碳管、导电纳米金粉、导电氧化物纳米粉体、导电高分子材料等。

1.导电纳米碳管导电纳米碳管由于其电子透过率高、导电性好，被广泛用于电池、太阳能电池、触摸屏、透明导电薄膜、传感器等领域。

其中，窄带隙碳纳米管是一种超导体材料，可以在低温下获得极高的传导电性。

另外，含杂原子的碳纳米管具有更好的传导性，可应用于柔性显示器等领域。

2.导电纳米金粉导电纳米金粉是由极细的金粉粒子组成的材料，由于金的高导电性，导电纳米金粉在电子学、光电器件与高科技产品领域得到广泛应用。

例如常用于磨料、微电子元件、半导体器件的金纳米粉末。

3.导电氧化物纳米粉体目前，纳米氧化物材料是导电氧化物材料领域的热点研究方向，同时其导电性能也在逐步提高。

高纯度钨酸锌、氧化铜等材料相对稳定，而且具有较高的导电性，因此可用于制备传感器、气敏元件和制备分散液等各领域。

碳纳米管振膜
碳纳米管振膜是指使用碳纳米管材料制成的薄膜，通常用作声音或振动传感器或驱动器。

碳纳米管是一种由单层或多层石墨烯片卷曲而成的中空管状结构，具有极高的强度和轻质特性。

由于其独特的结构和物理性质，碳纳米管在许多领域都有着广泛的应用前景，包括传感器、电子器件、能源存储和转换等。

在声音和振动传感器或驱动器中，碳纳米管振膜可以作为感知或产生声音和振动的元件。

由于碳纳米管的力学性能优异，可以制作出具有高灵敏度、快速响应和良好稳定性的传感器或驱动器。

同时，碳纳米管还具有较好的导电性能，可以在电场作用下产生伸缩变形，从而实现电信号与声音和振动信号之间的转换。

碳纳米管振膜的制造方法通常包括化学气相沉积、电弧放电法、激光蒸发法等。

在制造过程中，需要控制碳纳米管的排列、密度、长度等参数，以确保其性能的稳定性和一致性。

碳纳米管振膜的应用包括但不限于音频传感器、麦克风、声音驱动器、振动传感器、触觉反馈器件等。

在医疗、通信、机器人、智能家居等领域中，碳纳米管振膜都有着广泛的应用前景。

综上所述，碳纳米管振膜是一种使用碳纳米管材料制成的薄膜，用于声音和振动传感器或驱动器。

其制造方法包括化学气相沉积、电弧放电法、激光蒸发法等，应用领域包括医疗、通信、机器人、智能家居等。