CuO摻雜的SnO2空心球材料制備及氣敏性能研究.pdf

1、近年來，氣體傳感技術(shù)在工業(yè)及科學(xué)研究等領(lǐng)域備受關(guān)注。它主要被用來鑒別氣體的存在、檢測氣體的濃度等。其最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是工業(yè)生產(chǎn)、自動(dòng)控制、生物醫(yī)藥、室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測及室外環(huán)境監(jiān)測等等。好多種過渡金屬氧化物，有機(jī)物，碳納米材料以及其他復(fù)合材料被用來制備氣體傳感器。目前，應(yīng)用最為廣泛的是二氧化錫(SnO2)及其復(fù)合材料。人們一直在致力于提高二氧化錫(SnO2)傳感器的氣敏性能。N型氧化物和P型氧化物的復(fù)合，可以顯著提高氣敏性能。因此，本文選

2、擇采用氧化銅(CuO)與二氧化錫(SnO2)進(jìn)行復(fù)合的方法提高二氧化錫(SnO2)材料的氣敏特性。除材料本身外，材料制備方法及形貌也是制約氣敏材料氣敏性能的重要因素。本文選擇采用模板法，制備空心球材料，從而提高材料的比表面積，來進(jìn)一步提高傳感器靈敏度。氣敏性能測試分為靜態(tài)測試和動(dòng)態(tài)測試兩種方式，本文采用了動(dòng)態(tài)測試方式對材料的氣敏性能進(jìn)行測試，從測試結(jié)果中，通過比較得到傳感器的靈敏度，最佳工作溫度，響應(yīng)時(shí)間，恢復(fù)時(shí)間等信息，從而比較傳感器

3、及敏感材料的性能優(yōu)劣。
　　本研究首先采用葡萄糖水熱法制得高活性的碳球模板，并以模板法以分別制得CuO和SnO2的單一材料及以五種不同比例復(fù)合的CuO-SnO2復(fù)合材料。表征結(jié)果顯示，制備的材料呈現(xiàn)出空心球狀的特征。EDX元素成分掃描結(jié)果顯示，材料制備過程未引入雜質(zhì)。采用上述材料制備氣敏傳感器，并進(jìn)行了氣敏性能測試，并對測試結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果顯示，以Cu2+/Sn4+濃度比為1/100進(jìn)行吸附最終所得的CuO-SnO2復(fù)合材料，