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《新疆大学》 2019年
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基于金属化合物纳米材料的气体传感器研究

李梅善  
【摘要】:气体传感器已广泛应用于各个领域,如医疗诊断中的呼气分析,环境保护中的车辆尾气监测,个人和国家安全中的反恐领域等。随着材料合成技术日趋成熟,基于低维纳米结构的半导体气体传感器发展迅速。与其微尺寸或块状材料相比,1D纳米材料已经被证明具有大的表面敏感区域,快速的电子径直传输途径,这些优势使得它们在检测目标气体时具有高灵敏度和高效率。采用多种技术手段来合成1D纳米材料,包括溶剂热法,静电纺丝技术,湿化学法、水热合成和气相沉积方法等。其中,溶剂热法和水热法制备材料形貌均匀,纯度高,质量好且工艺简单成本低。本文首先采用简易的溶剂热法制备了CdS纳米线,并通过CeO_2对其进行修饰,在其表面形成微异质结构。采用多种方式对制备好的材料进行表征分析。将所得样品与去离子水混合形成糊状物,涂覆于陶瓷电极表面制作出气体检测元件,并测试了检测元件对不同浓度乙醇气体的响应高低、最佳工作温度、恢复响应时间等性能参数,基于实验数据细致地分析了器件的工作机理。本文又以低温水热法制备了高产量的一维ZnO纳米材料,并进行了相应的表征分析,包括X射线衍射光谱分析(XRD),场发射扫描电子显微镜(SEM)等。将样品与去离子水混合形成糊状物,涂覆在银-钯电极上制作出气体检测元件,测试检测器件对乙醇气体的灵敏度,气体选择性,响应恢复等性能参数。制作出的ZnO器件对待测气体响应度高,在干扰气体氛围中,器件对目标气体检测能力良好,为日后ZnO气体传感器的批量化生产研究奠定良好基础。
【学位授予单位】:新疆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TP212;TB383.1

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