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《郑州大学》 2005年
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铁氧化物/硅纳米孔柱阵列复合体系的湿敏特性研究

王海燕  
【摘要】:微型化和智能化是现代传感器发展的趋势。将传统半导体传感材料纳米化沉积在合适的衬底上,便可得到微型智能化传感元器件。铁氧化物是传统的气湿敏传感材料,对水蒸气具有优越的传感性能;硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)具有独特的表面结构—微纳双重结构,该结构体系不仅使Si-NPA具有巨大的比表面积,而且可以为气体的传输提供通道,此外,Si还可以和集成电路技术相融合,所以Si-NPA很适合为传感元件做衬底材料。以Si-NPA为衬底,用匀胶旋涂和退火的方法在其上沉积一层纳米铁氧化物,能够得到铁氧化物/Si-NPA复合湿敏材料,然后测试该复合材料的湿敏性能。 围绕本研究课题,开展的实验工作及其结果如下: 1.采用微乳和水热相结合的技术,制备出了纯度高,分散性好,粒径可控的纳米铁氧化物。 2.通过控制匀胶和退火的条件,得到薄膜层纯度高、附着均匀的铁氧化物/Si-NPA复合材料,该复合体系基本保持了衬底材料独特的微纳双重结构。 3.在一系列不同的湿度条件下对Si-NPA、Fe_3O_4/Si-NPA和γ—Fe_2O_3/Si-NPA元件进行湿敏测试,结果显示:Si-NPA对湿度的感应具有灵敏度高、响应时间短的优点;Fe_3O_4/Si-NPA湿敏元件具有电容电阻响应灵敏性高、输出电容信号强、对湿度响应速度快以及元件稳定性好等特点;γ—Fe_2O_3/Si-NPA湿敏元件具有很高的灵敏性,且电容对湿度显示很好的单值性。通过分析可得如下结论:Si-NPA元件优越的湿敏性能与Si-NPA表面独特的微纳双重结构体系有关;Fe_3O_4/Si-NPA元件优越的湿敏性能由敏感层材料Fe_3O_4和衬底材料Si-NPA共同贡献;γ—Fe_2O_3/Si-NPA湿敏元件可以通过掺杂碱金属提高材料的稳定性。 本论文设计的铁氧化物/Si-NPA湿敏元件不仅体积小、有利于智能化,而且湿敏性能优越,拓宽了该类传感材料的研究;Si-NPA独特的表面结构有利于传感器对气体的感应,可以推广作为更多传感元器件的衬底材料。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TB332

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 冯春岳;基于硅纳米孔柱阵列的三氧化钨薄膜的气湿敏性能研究[D];郑州大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卢崇考;高分子功能材料及在传感器中的应用──湿度传感器(连载六)[J];传感器技术;1997年06期
2 许媛媛,何金田,李新建,陈渝仁;多孔硅湿度传感器研究进展[J];传感器技术;2003年08期
3 许媛媛,何金田,李新建,陈渝仁,胡行;水热腐蚀铁钝化多孔硅的湿敏特性研究[J];传感器技术;2004年03期
4 刘桂雄,李玩雪,黄镇昌,郑时雄;一种新的高分子湿敏传感特性的计算方法[J];传感器技术;1998年04期
5 孙良彦;国外湿度传感器的发展动态[J];传感器世界;1995年02期
6 孙丽萍;浅谈高分子薄膜式湿敏电容的温度特性[J];传感器世界;1997年01期
7 孙良彦;国外湿度传感器发展动态[J];传感器世界;1997年12期
8 窦振华;我国湿敏产品现状及市场开发[J];传感器世界;1998年08期
9 郝光宗,邢丽缘,梁强威;饱和盐水溶液湿度固定点(2)——数据来源与盐溶液选择[J];传感器世界;1999年12期
10 陈丽华,全宝富,张彤,孙良彦;高分子湿敏器件及其特性[J];传感器世界;2000年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王彩;王少洪;侯朝霞;陆浩然;王浩;胡小丹;薛召露;牛厂磊;;反相微乳液法制备纳米羟基磷灰石的研究进展[J];兵器材料科学与工程;2011年06期
2 郑丽;金建东;卢崇考;;电容式高分子湿敏材料功能设计[J];微纳电子技术;2007年Z1期
3 陈超;冯磊;王陈栋;;SiO_2气凝胶动态吸/放湿特性辨识方法[J];北京工业大学学报;2008年09期
4 李红;安庆锋;;微乳液法制备纳米材料的研究进展[J];山东陶瓷;2007年04期
5 周明军,卢崇考;PI/CAB复合介质膜湿敏元件敏感特性研究[J];传感技术学报;2001年01期
6 陈伟,黄世震,林伟,黄兆新,李成泉,孙吉;纳米ZrO_2基烧结型双敏元件的研究[J];传感技术学报;2004年03期
7 陈文菊;郭淼;陈金霞;潘敏;陈裕泉;;多壁碳纳米管湿敏传感器的研究[J];传感技术学报;2005年04期
8 陈伟;黄世震;林伟;;双敏传感器稳定性的研究[J];传感技术学报;2007年04期
9 王海燕;李隆玉;董永芬;李新建;;γ-Fe_2O_3/硅纳米孔柱阵列湿敏元件的湿敏性能研究[J];传感技术学报;2008年07期
10 张彤,林洪,陈丽华,孙良彦;新型温-湿一体化敏感元件的研究[J];传感器技术;1999年04期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 陈丽华;刘凤敏;吕清华;全宝富;;高分子湿敏器件的修饰改性[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
2 郑丽;金建东;卢崇考;;电容式高分子湿敏材料功能设计[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
3 徐梦洁;张绍志;周正;陈光明;;冻干血小板的水蒸气等量吸附热研究[A];第十届全国冷冻干燥学术交流会论文集[C];2010年
4 钱世忠;;湿敏电阻在探空中的应用[A];第六届长三角气象科技论坛论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 梁生荣;纳米磺酸钙镁复合清净剂的合成、性能与机理研究[D];西北大学;2011年
2 张弘楠;一维二氧化钛纳米材料的构筑及其性能的研究[D];吉林大学;2011年
3 任鹏;墙体材料湿胀实验方法研究与应用[D];华南理工大学;2011年
4 雷声;基于声表面波及微纳技术的高性能湿敏传感器研究[D];浙江大学;2011年
5 杨喜云;硫铁矿烧渣制备铁黑颜料和Fe_3O_4磁粉及基础理论研究[D];中南大学;2005年
6 朱科;质子交换膜燃料电池Pt/C电催化剂和膜电极的研究[D];天津大学;2005年
7 郭义明;纳米中药的制备及性能研究[D];吉林大学;2006年
8 唐志永;湿法脱硫后燃煤电站尾部装置腐蚀研究[D];东南大学;2006年
9 姜卫粉;一种碳纳米管/硅巢状阵列的制备与场发射、湿敏性能研究[D];郑州大学;2007年
10 王挺;吸附层反应技术制备TiO_2/SiO_2纳米复合材料[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王晴晴;纳米金属的制备及其在处理典型有机污染物中的应用[D];河南理工大学;2010年
2 张金磊;基于磁性纳米粒子和量子点的电化学生物传感器及修饰电极的研究[D];广西民族大学;2010年
3 陆浩然;堇青石粉体的微乳液—溶胶凝胶法制备及其机理研究[D];沈阳大学;2011年
4 李享;纳米Fe_3O_4颗粒及其复合材料的制备及性能研究[D];河南理工大学;2007年
5 焦芬芬;制备可用于机械润滑添加剂的不同形貌纳米Fe_3O_4颗粒[D];华南理工大学;2011年
6 涂宏;电子式烟气含湿量测量仪的设计研究[D];华北电力大学;2011年
7 田百祥;一维纳米材料的湿敏性能研究[D];南昌大学;2011年
8 崔烨;厚膜锂霞石湿度传感器制备和湿度敏感性能[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 王建伟;掺杂的Fe_3O_4纳米晶制备及其性能研究[D];济南大学;2010年
10 刘鸣;静电纺制备磁性壳聚糖复合纳米材料及性能研究[D];安徽工程大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 段潜,刘大军,邹颖;溶胶—凝胶法制备WO_3电致变色薄膜[J];长春光学精密机械学院学报;1998年04期
2 黄世震,林伟,陈伟,陈知前;纳米WO_3-ZnS系H_2S气敏元件的研究[J];传感器技术;2001年01期
3 魏少红,牛新书,蒋凯;WO_3纳米材料的NO_2气敏特性[J];传感器技术;2002年11期
4 陈绍军;杨光;冯春岳;李新建;;硅纳米孔柱阵列的酒敏特性研究[J];传感器与微系统;2006年12期
5 郝光宗,邢丽缘,梁强威;饱和盐水溶液湿度固定点(2)——数据来源与盐溶液选择[J];传感器世界;1999年12期
6 董亮;王豫;羊新胜;;高温下Gd_2(WO_4)_3陶瓷电学行为的研究[J];稀有金属材料与工程;2005年12期
7 徐雪青,沈辉,胡芸菲;掺铂WO_3-SiO_2复合薄膜结构表征和气致变色性能研究[J];电子学报;2001年12期
8 丘思畴,黄汉尧,舒兴胜,徐彦忠;直流溅射法制备电致变色WO_3膜[J];发光学报;1994年02期
9 吴广明,杜开放,陈宁,沈军,周斌;WO_3纳米薄膜的制备与气致变色特性研究[J];功能材料;2003年06期
10 方国家,刘祖黎,周远明,姚凯伦;脉冲准分子激光沉积纳米WO_3多晶电致变色薄膜的研究[J];硅酸盐学报;2001年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 许媛媛;多孔硅薄膜湿度传感器的研制[D];郑州大学;2004年
2 羊新胜;稀土元素掺杂WO_3基功能陶瓷的电学行为及相关问题研究[D];华中科技大学;2004年
3 许海军;硅纳米孔柱阵列及其硫化镉纳米复合体系的光学特性研究[D];郑州大学;2005年
4 董亮;Gd、Ce-WO_3功能陶瓷以及纳米WO_3电学行为的研究[D];华中科技大学;2005年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陈红彦;氧化锡/硅纳米孔柱阵列传感性能研究[D];郑州大学;2011年
2 朱宾权;细颗粒WO_3制备工艺研究[D];中南大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张彤,车吉泰,邱法斌,孙良彦;一种季胺盐型高分子材料的合成和表征及其湿敏特性的研究[J];传感技术学报;1997年04期
2 韩德维,郭宗文,张松岭;超微细TiO_2湿敏材料研究[J];传感器技术;2000年02期
3 许媛媛,何金田,李新建,陈渝仁;多孔硅湿度传感器研究进展[J];传感器技术;2003年08期
4 李程碑;;磁粉生产中铁黄热处理设备及工艺的选择[J];磁性材料及器件;1992年04期
5 郭荣,宋根萍,钱俊红;O/W微乳液中聚邻甲苯胺超微粒子的制备[J];高等学校化学学报;1997年12期
6 黎学明,杨建春,陈伟民,黄尚廉,李虎;基于多孔硅光激荧光淬灭效应的SO_2传感器[J];光电子·激光;2001年10期
7 哈润华,侯斯健;(2-甲基丙烯酰氧乙基)三甲基氯化铵-丙烯酰胺反相微乳液共聚合研究[J];高分子学报;1993年05期
8 成国祥,沈锋,姚康德;智能微反应器及纳米微粒制备[J];化工进展;1998年02期
9 彭峰,黄仲涛;活性炭催化载体的表征[J];华南理工大学学报(自然科学版);1997年05期
10 曾桓兴;;铁基微粉材料研制的进展[J];化学通报;1992年10期
【相似文献】
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1 金兴良,荆淼,赵英,王壮雄,周凯,李伟,庄峙厦,王小如;温度对Nafion-结晶紫光纤湿度传感器性能的影响[J];高等学校化学学报;2005年05期
2 骆如枋;陆玉萍;;Si-MOS湿度传感器及CH-湿度仪[J];低温与特气;1988年03期
3 王秀章;;耐强酸碱和高温度的湿度传感器[J];化工自动化及仪表;1992年03期
4 车吉泰,阎美兰,张万喜,孙文霞,孙良彦,金建东;高分子膜湿度传感器的制备[J];应用化学;1993年03期
5 李晓冰,刘宇光,侯静,高德玉;高聚物湿度传感器的研究[J];化学工程师;2003年03期
6 吴坚,谭国龙,李强;半导瓷湿度传感器在弱磁场作用下的性质及应用前景探讨[J];郑州轻工业学院学报;1994年S1期
7 李艳辉,黄玉东,刘宇艳;高分子湿敏材料[J];材料科学与工艺;2003年03期
8 陈占恒;湿度传感器[J];稀土信息;1994年10期
9 ;ABB研制出新型红外湿度传感器[J];纸和造纸;2010年07期
10 易惠中;;湿度传感器用湿敏材料[J];功能材料;1990年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周锋;张淑娟;刘泰宏;丁立平;房喻;;基于静电纺丝法荧光湿度传感器的制备[A];中国化学会第28届学术年会第11分会场摘要集[C];2012年
2 杨世杰;成鹏展;姚丽英;;提高湿度测量准确度方法研究[A];2011航空试验测试技术学术交流会论文集[C];2010年
3 李小兵;杨明红;廖招龙;;端面镀膜的光纤湿度传感器的实验研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 张腾;胡晓军;陈志远;束奇峰;侯新梅;郭占成;周国治;;含磷铁氧化物碳还原过程的气相质谱分析[A];2010年全国冶金物理化学学术会议专辑(上册)[C];2010年
5 向光华;忽满利;乔学光;刘玉;;基于光纤Bragg光栅的湿度传感器的设计与研究[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年
6 李扬;邓超;杨慕杰;;交联季胺化聚(4-乙烯基吡啶)/聚吡咯复合湿度传感器的制备及其湿敏响应特性研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
7 李平;范桥辉;潘多强;吴王锁;;Eu(Ⅲ)在铁氧化物上的吸附研究[A];甘肃省化学会第二十七届年会暨第九届甘肃省中学化学教学经验交流会论文摘要集[C];2011年
8 王阳;陈军宁;柯导明;孟坚;;湿度传感器的分类及研究[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年
9 崔虎雄;于兴娜;成天涛;徐永福;房文;陈建民;吴蓓莉;;SO_2与铁氧化物多相反应对粒子光学特性影响的实验模拟研究[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(下)[C];2008年
10 曾传卿;陈练;刘静;;高精度湿度传感器及湿度测量仪[A];中国工程物理研究院科技年报(1998)[C];1998年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吴琼;高分子材料在湿度传感器中的应用[N];中国电子报;2000年
2 江西 李靖 编译;3种湿度传感器的应用电路[N];电子报;2011年
3 重庆中易电测技术研究所;湿度传感器与湿度变送模块[N];电子报;2000年
4 ;全数字三端式湿度传感器研制成功[N];中国电子报;2002年
5 江苏 丁德勤;盆花缺水检测器[N];电子报;2007年
6 膜康;影响阻隔性的主要因素及最新测试技术应用[N];中国包装报;2007年
7 罗乔欣;何鲁敏:坚守空气产业[N];中国乡镇企业报;2004年
8 ;ABB新型红外湿度传感器面向纸业[N];消费日报;2010年
9 记者 尚静;滴、喷、埋渗灌自动控制技术研发成功[N];新疆科技报(汉);2007年
10 林燕英;13岁摘取国家科技创新奖[N];中山日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵振刚;碳纳米管湿度传感器敏感特性研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
2 王蕊;基于几种介孔结构材料的电阻型湿度传感器的性能研究[D];吉林大学;2010年
3 苏梅英;不同结构纳米ZrO_2材料的制备、湿敏特性及机理研究[D];大连理工大学;2012年
4 王伶俐;生长于硅纳米孔柱阵列衬底上氧化锌的场发射和气体传感性能研究[D];郑州大学;2013年
5 付洪波;铁氧化物腐殖质络合态表征及对γ-HCH光催化降解研究[D];大连理工大学;2004年
6 龙晓泳;热带亚热带表生铁氧化物的气候响应研究[D];南京大学;2011年
7 姜卫粉;一种碳纳米管/硅巢状阵列的制备与场发射、湿敏性能研究[D];郑州大学;2007年
8 苏玲;水稻土淹水过程中铁化学行为变化对磷有效性影响研究[D];浙江大学;2001年
9 丁喜波;电容式湿度传感器测试方法与测试系统研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
10 刘承帅;铁锰氧化物/水界面有机污染物的氧化降解研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王海燕;铁氧化物/硅纳米孔柱阵列复合体系的湿敏特性研究[D];郑州大学;2005年
2 肖已文;基于DSP技术的湿度传感器测试系统硬件设计及固件开发[D];哈尔滨理工大学;2005年
3 黄慧锋;CMOS兼容湿度传感器封装的研究[D];东南大学;2005年
4 王阳;基于CMOS工艺的电容型湿度传感器研究[D];安徽大学;2005年
5 杜深慧;温湿度检测装置的设计与实现[D];华北电力大学(河北);2005年
6 丛松颖;碳纳米管在气湿敏传感器中的应用研究[D];大连理工大学;2008年
7 彭韶华;CMOS工艺兼容的单片集成湿度传感器研究[D];东南大学;2006年
8 宋刚;纳米钛酸钡与有机复合膜湿敏元件的特性研究[D];大连理工大学;2006年
9 刘亚川;用于蒸汽湿度测量的X波段微波谐振腔设计与制作[D];华北电力大学(河北);2005年
10 吴春蕾;粮库温湿度智能检测系统的研究[D];河北工业大学;2006年
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