收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

多级结构金属氧化物的制备及其对H_2S气敏性能研究

宣天美  
【摘要】:作为有毒有害气体之一的H_2S,不仅会造成环境污染和生态失衡,还威胁着人类的身体健康。气敏传感器是一种气体检测工具,尤其是具有高灵敏度、响应快速、成本低廉和检测方便等优点的金属氧化物气敏传感器,得到气敏研究人员的广泛关注。但是,随着科学和技术的迅猛发展,人们对H_2S气体检测的要求也越来越高。传统的金属氧化物气敏传感器往往面临着灵敏度和选择性较差的问题,不能满足工业生产工程的实际要求。充分利用纳米材料的优势,通过调控材料的结构和形貌,以及对材料进行掺杂和表面修饰有望进一步提高半导体金属氧化物的气敏性能。本文主要是通过简单的化学法以及水热法合成了多级结构的金属氧化物,并通过调控试验参数来研究它们的生长机理。同时探究了不同试验参数和掺杂对材料气敏性能的影响,对比了掺杂前后气敏材料对H_2S的气敏性能,对气敏机理做了初步探索。主要内容归结如下:1、通过一步沉淀法,以六水合硝酸锌和氢氧化钠为原料,十六烷基三甲基溴化铵和抗坏血酸为辅助剂,制备了ZnO自组装微球,研究了添加不同含量的抗坏血酸对产物形貌的影响;通过捕获反应的中间状态研究了ZnO微球的生长机理。以ZnO自组装微球为敏感材料制备气敏传感器,检测其对H_2S的气敏性能,由于微球的比表面积大,材料具有较好的灵敏度,对10ppmH_2S灵敏度达50。2、以硝酸锌、尿素为原料,聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂,采用简单的水热法制备了碱式碳酸锌前驱体,并对其进行退火处理后得到了最终的产物多孔氧化锌。为了进一步提高材料对H_2S的气敏性能,对其进行CuO掺杂处理。研究结果表明,CuO掺杂的ZnO对H_2S的灵敏度大大提高,氧化铜掺杂的多孔氧化锌对硫化氢的最佳响应温度在180℃,对10ppm硫化氢的灵敏度可以达到60。3、SnO_2也是最早被用作气敏材料的金属氧化物之一,它的气敏研究也得到广大研究者的关注和研究。本文以硝酸锌和氢氧化钠为原料,以尿素为表面活性剂,采用简单水热法制备了SnO_2微球并研究其气敏性能。研究表明,调控试验参数对样品形貌有较大的影响。不添加尿素时,样品的形貌为颗粒状,随着尿素含量的逐渐增加,样品的形貌开始向球状过渡。SnO_2微球对H_2S的选择性好,在240℃下对20ppm的H_2S的灵敏度达48。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前17条
1 王泽鹏;王文达;杨浩月;孙永娇;余志超;胡杰;;V掺杂ZnO中空微笼结构的制备及其对H_2S检测气敏性能[J];微纳电子技术;2019年05期
2 王彩红;吴明娒;;氧化锌空心球的制备及其气敏性能研究[J];化工新型材料;2012年05期
3 安飞;;Fe_2O_3纳米棒的制备及其H_2S气敏性能研究[J];安全、健康和环境;2021年01期
4 谢英男;詹自力;张红芹;蒋登高;;磺基水杨酸掺杂聚苯胺的气敏性能[J];高分子材料科学与工程;2008年04期
5 林金阳;黄世震;林伟;陈伟;黄建敏;;气相法WO_3纳米粉体的H_2S气敏性能研究[J];传感技术学报;2006年03期
6 肖双;李超;桂阳海;崔瑞立;;少量氧化锡掺杂提高三氧化钨探测H_2S气体的气敏性能[J];材料导报;2012年20期
7 焦万丽;张磊;;非晶态Ag表面修饰NiFe_2O_4的制备及对丙酮气体的气敏性能(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2012年05期
8 古丽美热·斯热依;张玉才;;纳米三氧化钨的合成及气敏性能研究[J];化工时刊;2017年12期
9 潘帅;胡校兵;宋润民;解丽丽;朱志刚;郑嘹赢;;醋酸钾溶液体系中α-Fe_2O_3纳米微球的离子液体辅助合成及气敏性能研究[J];高等学校化学学报;2018年08期
10 曾文;苗斌;林栎阳;谢锦岳;;镍纳米线的简易合成及其气敏性能(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2012年S1期
11 张天舒;沈瑜生;;锌、锡复合氧化物的制备、相组成与气敏性能的关系[J];功能材料;1993年05期
12 麦提图尔荪·阿卜杜克热木;祖鲁胡玛·牙生;努尔哈提·斯拉甫尔;乌斯满·依米提;;鸡粪中抑制产H_2S细菌的分离纯化[J];中国家禽;2019年24期
13 贺秋云;廖刚;宋军正;;试油测试作业H_2S腐蚀破坏的防护工艺[J];钻采工艺;2020年02期
14 陈书旺;尹晓伟;王真真;;基于差分吸收的H_2S气体浓度检测系统[J];仪表技术与传感器;2020年05期
15 徐微;王家华;李文明;;原油稳定装置H_2S腐蚀与防护分析[J];石油和化工设备;2020年07期
16 韩东霏;;金属材料经硫化氢(H_2S)腐蚀后的疲劳可靠性研究[J];化工管理;2016年32期
17 潘树丹;;石化设备H_2S腐蚀及控制探析[J];中国石油和化工标准与质量;2016年23期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 王靖;;氧化锌纳米结构表界面调控及其光电气敏性能增强[A];中国化学会第十七届全国胶体与界面化学学术会议论文(摘要)集(第二卷)[C];2019年
2 方慧;孙秋阳;沈明;范国康;;红毛丹状Al_2O_3/WO_3复合材料的共沉淀法制备、表征及其气敏性能研究[A];中国化学会2019能源材料和缺陷化学研讨会会议论文集[C];2019年
3 张凯川;韩冬梅;顾福博;王志华;;Ni/Fe多孔复合纳米材料丙酮气敏性能研究[A];中国化学会第二十届全国有机分析及生物分析学术研讨会论文摘要集[C];2019年
4 马志红;宋吉明;;Pr掺杂In_2O_3纳米颗粒的合成及其对气敏性能的研究[A];中国化学会第十届全国无机化学学术会议论文集(第二卷)[C];2019年
5 韩宁;陈运法;杨再兴;;半导体的点缺陷与其性能之间的关系[A];中国化学会第十届全国无机化学学术会议论文集(第一卷)[C];2019年
6 王尚愚;潘玉鑫;成鹏;孟凡利;;Ag粒子修饰的α-Fe_2O_3纳米棒的合成及其对丙酮的气敏性能研究[A];2019中国自动化大会(CAC2019)论文集[C];2019年
7 刘杏芹;刘亚飞;高峰;;一种新型镉锑氧化物复合材料的气敏性能及其掺杂改性[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
8 崔心蕾;徐英明;霍丽华;程晓丽;;多级结构钼酸铋的制备及H_2S气体敏感性能研究[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十二分会: 多孔功能材料[C];2016年
9 李坚;王元生;黄兆新;;纳米氧化铁粉体的制备和气敏性能研究[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
10 李蕾;曲风玉;;分子筛模板法合成二氧化锡介孔材料及其气敏性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第8分会场摘要集[C];2012年
11 王懿迪;杨冬冬;陈国明;;化工园区H_2S泄漏人员最优疏散路径规划[A];中国职业安全健康协会2020年学术年会(科技奖颁奖大会)暨黄金行业职业安全健康管理现场会会议手册[C];2020年
12 张颖;郑家燊;;抗H_2S腐蚀的咪唑啉类缓蚀剂的研究[A];第十一届全国缓蚀剂学术讨论会论文集[C];1999年
13 曾义英;李彩梅;周鑫;;一种检测H_2S的新型荧光探针的合成与应用[A];全国第十七届大环化学暨第九届超分子化学学术研讨会论文摘要集[C];2014年
14 齐攀;周劲松;侯文慧;游淑淋;高翔;骆仲泱;;H_2S对氧化锌吸附单质汞影响的试验研究[A];高等学校工程热物理第十九届全国学术会议论文集[C];2013年
15 万琼琼;宋延超;李照;高兴会;马会民;;利用甲酚紫类荧光探针比率检测活细胞与斑马鱼中的H_2S[A];第八届全国化学生物学学术会议论文摘要集[C];2013年
16 赵明纯;单以银;曲锦波;肖福仁;钟勇;杨柯;;针状铁素体强韧性行为和抗H_2S性能的研究[A];2001中国钢铁年会论文集(下卷)[C];2001年
17 潘春旭;邹杨;傅强;陈超;;异种钢焊接熔合区H_2S腐蚀的“原位”观察[A];第十一次全国焊接会议论文集(第1册)[C];2005年
18 田志鹏;何尾根;;泰汶石膏矿主井筒H_2S防治施工[A];矿山建设工程新进展——2005全国矿山建设学术会议文集(上册)[C];2005年
19 田志鹏;何尾根;;泰汶石膏矿主井筒H_2S防治施工[A];矿山建设工程新进展——2005全国矿山建设学术会议文集(下册)[C];2005年
20 齐天骄;王慧;郝晓飞;;三氧化二铁气敏元件研制及其气敏性能研究[A];第五届全国“公共安全领域中的化学问题”暨第三届危险物质与安全应急技术研讨会论文集[C];2015年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 王皓;Fe_2O_3基复合材料的可控制备及其室温H_2S气敏性能[D];华中科技大学;2019年
2 崔舒;氧化锌和二氧化钛材料的制备及其光催化、气敏性能研究[D];吉林大学;2019年
3 杨爽;MoO_3微纳结构调控与气敏性能及原型器件研究[D];武汉理工大学;2017年
4 韩世蛟;有机薄膜晶体管的界面特性对其气敏性能的影响[D];电子科技大学;2018年
5 张恒;新型微量丙酮气敏材料的研究[D];山东大学;2019年
6 李锋;WO_3及其水合物纳米材料的制备与气敏性能的研究[D];吉林大学;2019年
7 张轶群;几种特殊形貌宽带隙N型氧化物半导体的合成及其气敏性能的研究[D];吉林大学;2019年
8 程晓丽;微纳米氧化物基多级结构材料的制备与气敏性能研究[D];黑龙江大学;2012年
9 李美花;SnO_2纳米材料微结构及其掺杂的气敏性能研究[D];大连理工大学;2017年
10 张佳;石墨烯纳米网的制备、结构调控及室温NO_2气敏性能研究[D];华中科技大学;2017年
11 王莹;SnO_2纳米结构的改性及其在气体检测中的应用[D];太原理工大学;2017年
12 杨天野;金属氧化物半导体微纳结构制备与快速响应气敏性能研究[D];吉林大学;2018年
13 王天一;理性设计金属氧化物半导体材料及气敏性能研究[D];吉林大学;2020年
14 高军;三氧化二铟基复合纳米材料的制备及其气敏性能研究[D];黑龙江大学;2016年
15 武雅乔;多孔硅基/一维金属氧化物复合结构的制备与气敏性能研究[D];天津大学;2014年
16 王竹;奥氏体不锈钢在H_2S环境下的腐蚀行为与钝化膜演化研究[D];北京科技大学;2018年
17 宋钫;生物分级多孔结构二氧化锡的制备及气敏性能研究[D];上海交通大学;2012年
18 杨颖;氧化物与晶态碳异质结构构筑及气敏性能研究[D];黑龙江大学;2014年
19 李超;氧化物半导体纳米材料的合成、改性及气敏性能研究[D];吉林大学;2016年
20 朱秀芳;中温H_2S固体氧化物燃料电池阳极材料的制备及性能研究[D];南京理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 宣天美;多级结构金属氧化物的制备及其对H_2S气敏性能研究[D];上海交通大学;2016年
2 刘自豪;钛酸锂镧的制备、改性及其H_2S气敏性能研究[D];郑州大学;2020年
3 黄海云;氧化锌纳米线的制备及其对痕量H_2S的气敏性能研究[D];上海应用技术学院;2015年
4 路晓丹;惰性薄层修饰的ZnO纳米棒阵列的制备及其对H_2S的气敏性能[D];天津理工大学;2016年
5 王哲盈;富氧缺陷钙钛矿型ZnSnO_3合成及H_2S气敏性能研究[D];哈尔滨师范大学;2020年
6 赵强;三氧化钨纳米材料的合成及其气敏性能的研究[D];长春理工大学;2014年
7 舒绍明;不同形貌锌锡复合材料的可控合成及其气敏性能的研究[D];武汉工程大学;2017年
8 刘栋;氧化铜微结构合成及气敏性能[D];天津理工大学;2013年
9 张啟先;3D SnS_2分层纳米花的水热合成及其气敏性能研究[D];西北师范大学;2019年
10 朱凯明;Bi/Y掺杂SnO_2分级纳米花和BiFeO_3微球的制备及其气敏性能研究[D];西北师范大学;2019年
11 王文庆;中空ZnO/SnO_2/Zn_2SnO_4纳米纤维和无定形ZnSnO_3微立方体的制备及气敏性能研究[D];西北师范大学;2019年
12 邢建博;碳模板法制备介孔氧化锌及其气敏性能的研究[D];海南大学;2018年
13 王超;分子印迹Ag-LaFeO_3的改性及丙酮气敏性能研究[D];云南大学;2018年
14 乔晓康;Bi基多元金属氧化物的制备及其气敏性能研究[D];陕西师范大学;2019年
15 钟鑫;纳米氧化铁的形貌控制合成及气敏性能研究[D];济南大学;2019年
16 李晓青;介孔氧化镍的气敏性能与调控机理研究[D];中国计量大学;2018年
17 任晓瀛;纳米氧化铜材料的制备及其气敏特性研究[D];西北大学;2019年
18 宋晓攀;异质结增强氧化物半导体气敏性能及机理研究[D];济南大学;2019年
19 余润玮;SnO_2@ZnO复合材料的制备及其气敏性能研究[D];西北大学;2019年
20 宫雨晓;g-C_3N_4/MO(ZnO基,Co_3O_4)复合材料制备及气敏性能研究[D];河南理工大学;2018年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978