铜掺子铜掺杂纳米TiO2氢气敏感性研究

摘要

采用溶胶-凝胶法制备锐钛矿型纳米TiO2粉体,平均颗粒直径50 nm左右.在粉体中加入1-5 at% Cu作为催化剂,其以CuO形式存在.在氢分压1 000×10-6 H2/Ar,不同温度下(100～500℃)测定材料的电阻率变化,发现与纯纳米TiO2相比,掺Cu的纳米TiO2在整个温度区间均可提高材料的氢气敏感性,提高幅度在50%左右,研究了工作温度与响应时间的变化关系,发现掺Cu纳米TiO2在400℃表现有最好的气敏性,和最快的响应时间.对这种材料氢气气敏性及添加CuO的作用机理进行了分析.认为在纳米TiO2中加铜后,主要是CuO与吸附氢气的化学反应作用,后者是提高纳米TiO2材料气敏性和减少响应时间的主要原因.