多級結構三氧化二鏑氨敏材料的制備與性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、氨氣是工業(yè)和生活廢氣的重要組成部分。它無色、有強烈刺激性氣味,能刺激人體皮膚和呼吸粘膜,導致肺部腫脹甚至死亡。因此,對氨氣進行實時且有效的監(jiān)測是十分必要的。金屬氧化物半導體氣體傳感器由于具有選擇性高、靈敏度高、響應恢復快、重現(xiàn)性好、穩(wěn)定性優(yōu)良且制造成本低等優(yōu)點,在實時監(jiān)測氣體環(huán)境方面具有十分廣闊的應用前景。Dy2O3是一種稀土金屬氧化物,具有稀土金屬氧化物獨有的物理化學特性。但是在氣體傳感器領域,Dy2O3材料還未見報道。因此,本文通過

2、設計合成了不同形貌的多級結構Dy2O3材料。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)和X-射線衍射儀(XRD)等對合成的Dy2O3納米材料進行了形貌和結構分析,測試了Dy2O3材料對氨氣的氣敏性質,并探討了形貌對材料性能的影響。本論文研究的內容主要包括以下幾個部分:
  (1)選取乙酰丙酮鏑作為鏑源,用尿素提供堿性環(huán)境,以無水甲醇作為反應溶劑,將混合物至于高壓反應釜中,加熱至180℃持續(xù)12h。將溶劑熱反應產物洗滌后

3、在500℃空氣條件下,熱處理2h,得到珊瑚狀多級結構Dy2O3納米材料。珊瑚狀Dy2O3納米材料由直徑約為12.3±3.6nm的納米粒子堆積而成,Dy2O3納米材料前驅體由納米粒子堆積形成白穗軟珊瑚狀,燒結后的Dy2O3納米材料由納米粒子堆積形成紅珊瑚狀。該珊瑚狀Dy2O3納米材料在室溫下對氨氣具有良好的選擇性,對100ppm的氨氣靈敏度高達13.4,最低可以檢測到0.1ppm的氨氣。
  (2)保持反應原材料不變,將反應溶劑改為

4、無水甲醇與去離子水(體積比為1∶1),使其在高壓條件下反應180℃12h。將溶劑熱反應產物在經(jīng)560℃高溫處理2h,得到1-3μm左右的牡丹花狀多級結構Dy2O3納米材料。牡丹花狀Dy2O3納米材料由納米線和納米片構筑而成,納米片由納米線堆積而成,納米線由納米粒子連接而成。該牡丹花狀Dy2O3納米材料提高了材料對氨氣的靈敏度,對100ppm的氨氣靈敏度高達20.6,最低可以檢測到5ppb的氨氣。
  (3)在反應溶劑為無水甲醇與去

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