基于分等级结构三氧化钨的二氧化氮气体传感器研究

发布时间：2022-10-20 20:51

　　气体传感器是获取被监测气体种类与浓度信息的核心元件,而低浓度的气体检测需要开发具有高灵敏度、良好选择性、快速响应恢复等优良特性的气体传感器。敏感材料作为传感元件的核心,是气敏领域中关注与研究的重点。本文以WO₃为敏感材料,旨在构筑高性能NO₂气体传感器。以高温水热/溶剂热的合成手段,制备了不同形貌与分等级结构的WO₃粉体材料,研究了WO₃材料的敏感特性与微观纳米结构的关联,并实现了敏感元件对ppb量级NO₂气体的检测。首先用一步溶剂热法制备了WO₃纳米块,检测下限达到10 ppb;接着,采用溶剂热的方法制备了WO₃空心球结构提高了材料的响应与恢复特性;随后,通过溶剂热、水浴、酸化三种方法合成了相似的花状纳米结构的WO₃,将三种材料的灵敏度、响应恢复特性进行对比后,研究了结构参数与敏感特性的关系;最后,通过掺杂改性的方法,研究了Sn掺杂对WO₃纳米片的NO₂气敏特性的影响... 

【文章页数】：117 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
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第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 气体传感器
        1.2.1 气体传感器历史和分类
        1.2.2 氧化物半导体气体传感器主要参数
        1.2.3 氧化物半导体气体传感器敏感机理
        1.2.4 氧化物半导体气体传感器应用实例
    1.3 氧化物半导体敏感材料概述
        1.3.1 纳米材料研究进展
        1.3.2 纳米材料结构及特性简介
        1.3.3 氧化物半导体纳米敏感材料
        1.3.4 氧化物半导体纳米敏感材料制备方法
    1.4 本文的研究思路及结构
第2章 纳米块状WO_3的溶剂热制备及其气敏特性研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 材料制备
        2.2.2 材料表征
        2.2.3 传感器件制作和测试
    2.3 材料表征和分析
    2.4 传感器件气敏特性
    2.5 本章小结
第3章 空心球状WO_3的可控制备及其气敏特性研究
    3.1 引言
    3.2 材料制备
    3.3 材料表征
    3.4 传感器件气敏特性
    3.5 本章小结
第4章 花状结构WO_3的可控制备及其气敏特性研究
    4.1 引言
    4.2 WO_3花状结构的溶剂热制备及其气敏特性研
        4.2.1 材料制备
        4.2.2 材料表征
        4.2.3 传感器件气敏特性
    4.3 WO_3花状结构的水浴制备及其气敏特性研究
        4.3.1 材料制备
        4.3.2 材料表征
        4.3.3 传感器件气敏特性
    4.4 WO_3花状结构的酸化制备及其气敏特性研究
        4.4.1 材料制备
        4.4.2 材料表征
        4.4.3 传感器件气敏特性
    4.5 本章小结
第5章 WO_3纳米片的锡掺杂及其气敏特性研究
    5.1 引言
    5.2 材料制备
    5.3 材料表征
    5.4 传感器件气敏特性
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]具有优异光电化学性能的三维p-CuO/n-ZnO异质结光阴极材料（英文）[J]. 武芳丽,曹风人,刘琼,卢豪,李亮.  Science China Materials. 2016(10)
[2]金属氧化物半导体气敏机理探析[J]. 田敬民,李守智.  西安理工大学学报. 2002(02)



本文编号：3695283