氧化锌纳米材料的合成方法及气敏性能的研究

摘要

近几年随着工业化的不断发展，工厂将有害气体排放到大气中，使空气质量急剧下降，人们接触到这些气体会给身体带来巨大的危害，在这种情况下人们开始着手研究灵敏度高的气敏元器件。
　　本文主要是通过控制和优化反应条件制备不同形貌的氧化锌纳米棒，对氧化锌纳米棒进行改性掺杂并且研究氧化锌纳米棒气敏特性以及在气体传感器上的应用。用水热法通过改变反应条件来制备不同形貌的氧化锌纳米柱，该气敏材料能够检测出更低浓度的CH3OH、C2H5OH、C3H7OH气体，制得的氧化锌纳米棒对甲苯和苯的灵敏度几乎不受苯和甲苯浓度的影响，两种气体的浓度增大但响应值没发生变化。
　　研究了贵金属Au掺杂氧化锌纳米材料的气敏性能，实验结果表明Au粒子的存在提高了氧化锌纳米材料气敏性能并且掺Au氧化锌纳米线在工作温度为450℃下对浓度低达9ppm的甲苯气体的响应值为6.25。
　　用水热生长法通过ZnO与SnO2反应在一定的水热条件下制备出的ZnSnO3样品的形貌呈正八面体结构，当外环境温度为400℃时该纳米材料对浓度为50ppm的CHOH气体的灵敏度响应值高到60，并且在外工作温度400℃下该三维 ZnSnO3气敏材料对CHOH气体的响应值都比 C2H5OH、CH3OH气体的高，这足以说明 ZnSnO3气敏材料在该外环境温度下对CHOH气体具有一定的选择性，在外环境温度为400℃时，该气敏材料的浓度为1ppm的甲醛气体响应值为8.5。

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第一章 绪论

1.1 选择该课题的背景依据

1.2 氧化锌基本性质及其应用

1.3 纳米氧化锌的制备方法

1.4 半导体气体传感器概况

1.5半导体气敏材料的研究现状与展望

1.6本文研究的目的与内容

第二章 棒状氧化锌纳米阵列的制备、结构及表征与气敏特性

2.1引言

2.2水热法制备纳米棒

2.3氧化锌纳米棒气敏特性的研究

2.4本章小结

第三章 管状氧化锌纳米阵列的制备、结构及表征与气敏特性

3.1引言

3.2管状纳米氧化锌的合成及形貌的影响因素

3.3氧化锌纳米管的气敏性能

3.4本章小结

第四章 掺杂纳米氧化锌的制备与气敏特性的研究

4.1引言

4.2金掺杂氧化锌纳米线的制备及其气敏性能的研究

4.3掺杂SnO2纳米氧化锌的制备及其气敏性能的研究

4.4本章小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢