甲醛和甲苯气体传感器的研制

【摘要】：采用溶胶-凝胶法制备纳米SnO2和In2O3,采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、透射电镜(TEM)等方法,对制得的材料进行分析和表征。通过准确控制溶液PH值、选取适当的烧结温度,制备出晶相单一,结晶度良好的SnO2和In2O3纳米材料。以制备的纳米SnO2和In2O3为基体材料,分别采用La2O3、ZnO、CuO和WO3等作为掺杂剂,研制出灵敏度高,选择性好,稳定性强,响应恢复快的甲醛和甲苯气体传感器。实验结果表明:在SnO2基体材料中共掺杂5wt%ZnO和3wt%La2O3制作的元件对最低检测浓度10×10-6体积分数的甲醛有2倍的灵敏度,而共掺杂5wt%CuO和0.5wt%WO3制作的元件对最低检测浓度30×10-6体积分数的甲苯有3倍的灵敏度。在In2O3基体材料中掺杂5wt%的La2O3对10×10-6和300×10-6体积分数的甲醛分别有4和25倍的灵敏度。同时,还研究了以NASICON作为掺杂剂,研制的甲醛元件,并且发现NASICON的掺入明显的改善了元件的稳定性。