收藏本站
《清华大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

一维纳米结构氧化钨的制备、表征和气敏性能研究

徐宇兴  
【摘要】: 近年来,随着工业化的高速发展和人们生活水平的提高,空气污染问题已日益严重。目前,氧化钨基气敏传感器因具有结构简单、成本低廉、灵敏度高等优点,已被认为是检测NO_x、O_3、H_2S和NH_3等最有前景的新型氧化物气敏传感器之一。然而,极具发展潜力的一维纳米结构氧化钨气敏材料对还原性气体如NH_3、H_2和CO的研究还几乎是空白。本文主要研究了一维纳米结构氧化钨(氧化钨纳米线)的制备及其对NH_3、H_2和CO的气敏性能。 用简易水热法制备了氧化钨纳米线,系统研究了水热反应条件对纳米线结构、形貌和比表面积的影响,确定了最佳反应条件并制备了结晶性良好,直径在10~20nm之间,长达几十纳米至几微米的六方相氧化钨纳米线。研究了浆料制备和敏感膜热处理工艺及不同电极材料对氧化钨纳米线敏感膜气敏性能的影响。结果表明,在空气中经350°C热处理1h的敏感膜对基板具有较好的粘附性,并具有良好的表面形貌和表面活性,是综合性能良好的待测敏感膜。采用新的设计思路,以AAO辅助的溶胶-凝胶法直接在AAO模板上制备了形貌各异的的氧化钨纳米线敏感膜,这将为一维纳米结构氧化物气敏传感器的快速发展和实用化提供有力的理论依据。 系统研究了氧化钨纳米线敏感膜在200~350°C之间对低浓度(1~100ppm) H_2、NH_3和CO的气敏性能并探讨了其敏感机理。结果表明,该敏感膜对低浓度的上述气体具有较高的灵敏度和选择性、良好的响应-恢复特性和重复性。工作温度的变化对敏感膜灵敏度的影响远大于气体浓度的影响。敏感膜对上述气体的敏感机理主要是由于气体在敏感材料表面的吸附、离解、脱附以及与材料表面的吸附氧发生反应引起的。 用气氛修饰法在有效改善敏感材料表面形貌的同时进一步改善了其对CO气体的气敏性能。这说明,人们在不断探索新型气敏材料的同时,在某些条件下,可采用气氛修饰法改善传统材料的气敏性能。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TB383.1

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 李冬梅;黄元庆;张佳平;张鑫;辜克兢;;几种常见气体传感器的研究进展[J];传感器世界;2006年01期
2 常剑,蒋登高,詹自力,宋文会;半导体金属氧化物气敏材料敏感机理概述[J];传感器世界;2003年08期
3 马戎,周王民,陈明;气体传感器的研究及发展方向[J];航空计测技术;2004年04期
4 赵书华,宋丽岩;纳米材料气敏传感器[J];吉林师范大学学报(自然科学版);2004年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 田俊峰;金属氧化物气敏材料制备与气敏性能研究[D];郑州大学;2005年
2 利佳;ZnSnO_3气敏材料的制备、掺杂及其气敏性能研究[D];重庆大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐甲强;韩建军;谢冰;刘云;;Au-In_2O_3CO气体传感器的性能与机理研究[J];传感技术学报;2007年03期
2 李冬梅;黄元庆;张佳平;张鑫;辜克兢;;几种常见气体传感器的研究进展[J];传感器世界;2006年01期
3 张银洪;贺蕴秋;;GIT插层材料微观结构及对SnO_2基体气敏性能的影响[J];材料科学与工程学报;2006年04期
4 何辅云,张艳,张海燕,陈恩华;大口径钢管高速检测系统[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2005年09期
5 牛新书,杜卫平,蒋凯;半导体复合氧化物气敏材料研究进展[J];化学研究与应用;2004年06期
6 吴玉锋,田彦文,韩元山,翟玉春;气体传感器研究进展和发展方向[J];计算机测量与控制;2003年10期
7 周煜,李德胜,李浩群,刘本东;一种压电喷墨打印机喷头的动力学特性研究[J];纳米技术与精密工程;2005年03期
8 陈景文;;晶体电光效应的研究[J];中国科技信息;2005年23期
9 张强;管自生;;电阻式半导体气体传感器[J];仪表技术与传感器;2006年07期
10 黎先财,汪文娟,柯勇,杨沂凤,饶国华;H_2O_2氧化水热法制备超细WO_3的研究[J];中国钨业;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周炜;李小昱;王为;周竹;张军;;肉品新鲜度无损检测方法的研究进展[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
2 刘延辉;谢长生;曾大文;周细应;;氧化锌颗粒膜电阻响应-恢复特性研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(2)[C];2007年
3 林贺;范新会;于灵敏;严文;;Ni掺杂对ZnO纳米线甲烷气敏性能的影响[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(7)[C];2007年
4 向海莉;;一种简单实用可调的电荷放大器[A];四川省电子学会传感技术第九届学术年会论文集[C];2005年
5 苏立轩;闻映红;李勇;崔孝海;;相对测量在宽带射频功率基准中的应用研究[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
6 孙立雷;朱玮;王春阳;;提高CMOS动态范围的方法研究[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
7 董晓雯;陈海华;潘庆谊;程知萱;;纳米NiO的合成及其气敏特性研究[A];第八届全国气湿敏传感器技术学术交流会论文集[C];2004年
8 刘九卿;;压电薄膜轴传感器及其在智能交通系统中的应用[A];第七届称重技术研讨会论文集[C];2008年
9 杜小振;褚金奎;朴相镐;张海军;;基于微型悬臂梁的发电机制探索[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
10 王盛慧;邓志东;裴忠民;;无线传感器网络室内空气污染物节点的硬件设计与实现[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨留方;铁酸盐复合氧化物(MFe_2O_4)系列气敏材料的制备及新型气体传感器的研究[D];昆明理工大学;2005年
2 孙丽;光纤光栅传感技术与工程应用研究[D];大连理工大学;2006年
3 宋鹏;纳米晶钙钛矿型La(Pb)Fe(Co,Ni)O_3的制备及气敏特性研究[D];山东大学;2006年
4 徐甲强;氧化物纳米材料的合成、结构与气敏特性研究[D];上海大学;2005年
5 王艳菊;基于光谱吸收的光纤式有害气体测量技术的研究[D];燕山大学;2006年
6 谭德荣;小排量汽油机燃油喷射控制系统及其优化技术研究[D];武汉理工大学;2006年
7 郝好山;稀土—钡—钴—氧材料的氧扩散与电输运性能研究[D];郑州大学;2007年
8 张红梅;基于气体传感器阵列的几种农产品品质检测研究[D];浙江大学;2007年
9 桂阳海;纳米ZnO基气敏元件制备及在易燃、易爆物检测中的应用研究[D];华中科技大学;2006年
10 吴莉莉;纳米碳管气敏传感器及随机共振检测系统的研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张向超;复合/掺杂金属氧化物纳米晶的机械化学合成及气敏性能研究[D];中南大学;2005年
2 董玉栋;TiO_2纳米晶材料对三甲胺(TMA)气敏特性的研究[D];吉林大学;2004年
3 杨芬;钙钛矿型材料的气敏性质研究[D];昆明理工大学;2004年
4 佟继春;用于变压器油中多种溶解气体在线监测的智能化传感器研究[D];重庆大学;2004年
5 胡飞;吊装带拉伸试验机计算机控制系统的研究与实现[D];河海大学;2005年
6 陈丽霞;稀土永磁球形步进电动机的控制方式研究[D];合肥工业大学;2005年
7 黄晓东;SnO_2基纳米复合氧化物催化气敏性质研究[D];北京化工大学;2005年
8 范信强;TiO_2基纳米材料的制备及氧敏传感器的研究[D];福州大学;2005年
9 郭鹏峰;In_2O_3基纳米材料的制备及其用作氨气敏感传感器的研究[D];福州大学;2005年
10 李中泰;TOPPOWER内燃机性能自动化测控系统的开发[D];山东大学;2005年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 平措;;我国城市大气污染现状及综合防治对策[J];环境科学与管理;2006年01期
2 钱开友,颜丙勇,林仰魁,王芸,徐东,蔡炳初;一种新场发射压力传感器阳极膜结构的模拟与测试[J];传感技术学报;2005年03期
3 李冬梅;黄元庆;张佳平;张鑫;辜克兢;;几种常见气体传感器的研究进展[J];传感器世界;2006年01期
4 成英之,张渊明,唐渝;WO_3-TiO_2薄膜型复合光催化剂的制备和性能[J];催化学报;2001年02期
5 汪晓弘;;场致发射平面显示器的发展及应用前景[J];电视技术;2006年06期
6 魏少红,石蔚云,牛新书;TiO_2-WO_3纳米粉体的制备及氨敏性能研究[J];电子元件与材料;2003年10期
7 廖复疆;;大功率微波真空电子学技术进展[J];电子学报;2006年03期
8 曾效舒,韩丽芬,刘文;用钨酸钠制备纳米钨粒子的研究[J];中国粉体技术;2003年03期
9 林翠英,邱羽,江琳沁,赵剑曦;Pluronic F127和P123嵌段共聚物胶束结构[J];福州大学学报(自然科学版);2000年06期
10 程利芳,张兴堂,陈艳辉,刘兵,李蕴才,黄亚彬,杜祖亮;一种新的WO_3纳米管的制备方法[J];高等学校化学学报;2004年09期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 樊志琴;碳纳米管膜的制备及场发射特性研究[D];郑州大学;2003年
2 祁琰媛;一维三氧化钼纳米材料的合成、结构与性能研究[D];武汉理工大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任宏亮,何金田,梁二军,田臻锋;纳米气敏传感器研究进展[J];微纳电子技术;2003年06期
2 傅军,何平,董名友;CeO_2-TiO_2复合氧化物的气敏催化性能[J];半导体学报;2002年03期
3 徐毓龙,曹全喜,周晓华;金属氧化物半导体电阻型气敏传感器作用机理[J];传感技术学报;1992年02期
4 张天舒,沈瑜生;ZnSnO_3的制备工艺、物相组成对电导及气敏性能的影响[J];传感技术学报;1993年02期
5 林光明,杨华,周岐发,张进修;掺杂对纳米SnO_2晶化及阻温特性的影响[J];传感技术学报;1996年01期
6 徐毓龙,G.Heiland;金属氧化物气敏传感器(Ⅱ)[J];传感技术学报;1996年01期
7 徐毓龙,G.Heiland;金属氧化物气敏传感器(Ⅵ)[J];传感技术学报;1997年01期
8 黄俊,姜德生,王立新,曹于青;基于荧光猝灭原理的光纤氧气传感器研究[J];传感技术学报;2001年02期
9 易家保;氧化锡甲烷传感器的研究[J];传感技术学报;2001年04期
10 张英,张继伦;提高乙醇气敏传感器性能的途径[J];传感技术学报;2002年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王玮;基于气体传感器阵列的混合气体检测系统[D];西北工业大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 康明阳;曹传宝;许兴燕;廖波;;熔盐法制备WO_3一维纳米结构及其气敏性能研究[J];科学通报;2007年21期
2 王世良;贺跃辉;高程;黄伯云;;氧化钨单晶纳米带和纳米线的气相合成[J];中国钨业;2008年01期
3 杜建中;曾玲力;;钨—氧化钨丝微电极测定水果汁液的酸度[J];化学传感器;1995年02期
4 谭太章;李政文;张远法;;应用空心阴极光源直接光谱测定氧化钨中微量磷[J];上海有色金属;1980年S1期
5 黄飞;紫色氧化钨氢还原制取微晶硬质合金用超细钨粉的研究[J];湖南有色金属;2002年01期
6 饶峰,汪建勋,韩高荣;电子束蒸发制备氧化钨、氧化镍薄膜的电致变色性能[J];材料科学与工程学报;2004年05期
7 金万逸,马树钦;利用火花源质谱增值法定量分析氧化钨[J];质谱学报;1983年03期
8 司徒杰生;;氧化钨、氧化钼球状微粒子的开发[J];无机盐工业;1985年11期
9 晏慧娟;熊艰;;传统流程制备超细钨粉的研究进展[J];上饶师范学院学报;2008年03期
10 徐兆华;盛奕;;由钨锰铁矿提取高纯度氧化钨[J];浙江大学学报(理学版);1959年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 卢晓峰;王策;;功能一维纳米结构材料的可控制备、复合及其性质研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
2 陈葳;王勇;薛奇;;微晶模板构筑有序的导电高分子一维纳米结构材料[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
3 高后秀;刘双翼;陈泉水;张贵杰;李桂杰;;常温常压下Cu-Zn-Al合金一维纳米结构的制备[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
4 李英;马秀良;杨春娜;;ZnS一维纳米结构中的高密度孪晶[A];2005年全国电子显微学会议论文集[C];2005年
5 杜祖亮;;氧化物半导体一维纳米结构的输运特性及光电器件研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
6 杨东宁;张锦;刘忠范;;溶液化学合成氢氧化物一维纳米结构[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
7 张辉;杨德仁;;氧化物一维纳米结构的化学法制备、表征及应用研究[A];中国化学会第26届学术年会纳米化学分会场论文集[C];2008年
8 陈泉水;罗太安;;一维Cu-Zn-Al合金纳米结构的合成及显微分析[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
9 陈泉水;罗太安;;一维Cu-Zn-Al合金纳米结构的合成及显微分析[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年
10 饶峰;韩高荣;;热处理对氧化钨薄膜结构和电致变色性能的影响[A];薄膜技术学术研讨会论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 时报记者  阿飚;厦门钨业的新“拿来主义”新推动企[N];福建工商时报;2006年
2 本报记者  张悦;吨钨出口均价首超进口[N];国际商报;2006年
3 本报记者 张悦;钨品出口关税或将继续上调[N];国际商报;2007年
4 见习记者 徐晓兵;赣州特精钨钼已占G百利净利三分天下[N];证券时报;2006年
5 本报记者 吴健 阿飚;新“拿来主义”成就厦门钨业[N];中华工商时报;2006年
6 记者 邱美辉;钨产品退税调整福建出口大降[N];中国化工报;2007年
7 邓明 白培生 王爱平 尹胜;旗舰[N];湖南日报;2006年
8 刘良先;我国上半年钨品进出口贸易受控 价格平稳[N];中国有色金属报;2007年
9 ;钨精矿价格暴涨三倍[N];中国有色金属报;2005年
10 本报记者 邹红辉通讯员 陈中文 许增平;在融合中嬗变[N];衡阳日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐宇兴;一维纳米结构氧化钨的制备、表征和气敏性能研究[D];清华大学;2009年
2 李霜;硼酸盐一维纳米结构材料的静电纺丝法制备与结构表征[D];吉林大学;2010年
3 海阔;金属氧化物一维纳米结构和电子态调控研究[D];湖南师范大学;2011年
4 栗粟;氧化锌一维纳米结构的无催化剂可控制备及生长机制[D];清华大学;2011年
5 王训;过渡金属氧化物一维纳米结构液相合成、表征与性能研究[D];清华大学;2004年
6 王世良;钨和氧化钨准一维微/纳米结构的低温气相合成及其生长机理研究[D];中南大学;2008年
7 曹广胜;基于钨和钛的一维纳米材料的水热合成及性质研究[D];浙江大学;2005年
8 李晓林;金属氧化物和硫化物一维纳米材料的合成表征和性能研究[D];清华大学;2005年
9 孙敏;Ga辅助生长一维纳米结构的光、电、热性能研究[D];华中科技大学;2011年
10 刘金章;一维纳米功能材料的制备与特性研究[D];兰州大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张普;一维纳米结构的若干力学行为分析[D];湖南大学;2011年
2 魏平;掺杂氧化锌一维纳米结构的制备及光学性质研究[D];哈尔滨师范大学;2011年
3 曹广香;液相法控制合成氧化钨、钨酸盐纳米材料[D];山东大学;2006年
4 郭永福;以Pd为缓冲层制备GaN薄膜和一维纳米结构的研究[D];山东师范大学;2010年
5 雷颖;ZnO一维纳米结构的液相合成与表征[D];哈尔滨师范大学;2011年
6 余芳;直径可控钴掺杂二氧化锡一维纳米结构制备与表征研究[D];湖南师范大学;2010年
7 葛洪磊;稀释磁性半导体Sn_(1-x)Mn_xO_2一维纳米结构生长机制和输运性质的研究[D];兰州大学;2012年
8 郭长发;一维炭基纳米复合材料的溶剂热合成与性能研究[D];浙江师范大学;2012年
9 王芸;几种一维纳米材料的制备、表征和性能研究[D];福建师范大学;2007年
10 魏乾;Bi_2Te_3和Ag_2Se一维纳米结构的合成及电学性能研究[D];南京大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026