納米二氧化錫制備及其氣固界面性能的研究.pdf

1、2006屆研究生碩士學位論文Y896398學校代碼：學號：10269YS03123064摹震吁苑不擎納米二氧化錫制備及其氣固界面性能的研究院系：專業(yè)；研究方向：指導教師：碩士研究生：堡蘭堂醫(yī)絲堂丕物堡化堂膣鹽皇顯面些堂盆丞盤副教援但瞳茇二00六年五月卜海華東師地人學碩l：學位論殳中文摘要在調研有關文獻基礎上，綜述了關于氣敏傳感器的發(fā)展歷史以及SaO。半導體氣敏傳感器研究情況等內容。為了改善SnO：半導體氣敏傳感器的性能和拓展它的測試應用

2、范圍，提出自制納米SnO。和Zn摻雜納米SnO：材料，并用它們制作成氣敏元件，測試所得氣敏元件對三甲胺氣體的氣敏性能的研究課題。三甲胺(TMA)氣體是主要的惡臭物質之一，用高靈敏度的氣體傳感器快速、方便測定三甲胺氣體在環(huán)境監(jiān)測和保護中具有重要的意義。本研究內容出以下四部分組成：選用凝膠網格法和均相沉淀法制備納米SnO。。與凝膠網格法相比，均相沉淀法具有方法簡單、產率大的特點，因此，本實驗確定采用均相沉淀法制備納米SnO。和zn摻雜SnO

3、：。實驗考察了反應物配比、反應時間、分散劑濃度對納米材料制備的影響關系。確定反應物SnCI；和尿素的摩爾比為l：20、反應時佃j為8小時、分散劑聚乙二醇4000(PEG4000)為5wt％的優(yōu)化反應條件。制備得到了納米SnO。材料。另外，在納米SnO：制備的同時進行Zn摻雜，制得Zn摻雜含量x。分別為1％、2％、3％的Sn02材料。用SEM、XRD對上述材料進行了表征，并分別測定了它們的等電點。結果表明，凝膠網格法的平均產率為515％所

4、得SnO：的二次粒徑為60hm左右；均相沉淀法的平均產率為823％，所得B—SnO。的一次粒徑在8nm左右，二次粒徑在80hm左右，SnO。摻雜Zn后能形成部分2ZnOSnO。粒子，為尖晶石構型；SnO：粒子和zn摻雜SnO。粒子在水溶液中均帶負電荷，它們的等電點在pH307一pH336之問。結果表明通過這兩種方法制備的粒子都屬于納米級大小均一分散均勻。將自制的納米SnO。及zn摻雜Sn也材料，研磨后涂在陶瓷管電極上。經過活化和老化，制

5、成旁熱式氣敏元件，在氣敏測試系統(tǒng)中測試各氣敏元件在空氣中的電阻R。和在含T淞氣氛中的電阻艮，并由此求出其靈敏度s。結果表明：室溫下SnO。和zn摩爾含量摻雜為1％的sn仉氣敏材料制成的氣敏元件對TMA氣體有良好的響應性loo℃下，所有氣敏材料制成的氣敏元件都能對TMA氣體有良好的響應性。氣敏元件的最大靈敏度在4—3l之間，最大靈敏度時TMA濃度在69№兒52o№幾之間，檢測TMA最小濃度為17119／L，響應時間約為80s，恢復時間約為