基于錫酸鋅多級(jí)結(jié)構(gòu)的制備與氣敏性能研究.pdf

1、硫化氫(H2S)作為一種有毒且腐蝕性很強(qiáng)的氣體，對(duì)環(huán)境和生命有極大危害。由于環(huán)境中可接受H2S氣體的濃度低于83ppb，故對(duì)低濃度H2S氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是極其必要的。相比于簡(jiǎn)單氧化物，三元金屬氧化物如Zn2SnO4材料對(duì)H2S氣敏性能研究報(bào)道很少，其器件的最佳工作溫度高(＞260℃)，最低檢測(cè)＞1ppm，且選擇性等還有待提高。為了實(shí)現(xiàn)低溫下檢測(cè)環(huán)境中ppb級(jí)的H2S氣體，本論文采用水-溶劑熱法在去離子水與乙二胺溶劑下合成出不同形貌的Zn

2、2SnO4微納米材料，對(duì)其進(jìn)行FT-IR、TG、XRD、SEM、TEM、BET、XPS等表征，并測(cè)試其厚膜型傳感器對(duì)H2S等氣體的氣敏性能，同時(shí)探究了材料對(duì)H2S氣體的敏感機(jī)理。
　　本論文研究的主要內(nèi)容有:(1)以1.2mmol Zn(CH3COO)2,0.6mmol SnCl4與7.2mmol NaOH為原料，200℃反應(yīng)24h，前驅(qū)體經(jīng)600℃空氣下煅燒2h后得到直徑約為1μm的片狀Zn2SnO4微球，其中片層厚度約為85n

3、m。該微球傳感器的最佳工作溫度為170℃，對(duì)100ppm的H2S氣體靈敏度為65.13，最低檢測(cè)限能夠達(dá)到50ppb;(2)以2mmol Zn(NO3)2、0.6mmol SnCl4和7mmol NaOH為原料，200℃反應(yīng)24h，前驅(qū)體在600℃空氣下煅燒2h后，得到尺寸為0.37-0.88μm的八面體Zn2SnO4材料，且比表面積為21.8m2·g-1。該傳感器的最佳工作溫度也為170℃，100ppm的H2S靈敏度為172.50，最

4、低檢測(cè)限降低至5ppb;(3)以2mmolZn(CH3COO)2、0.6mmol SnCl4和7mmol NaOH為原料，220℃反應(yīng)24h，前驅(qū)體在600℃空氣下煅燒2h后得到直徑約為2.0μm的多級(jí)結(jié)構(gòu)Zn2SnO4微球材料，其形貌為由厚度約為100nm的片層和尺寸為0.32-0.95μm的八面體構(gòu)成。該傳感器的最佳工作溫度降為133℃，100ppm的H2S靈敏度為144.33，最低檢測(cè)限降到1ppb，而且選擇性和響應(yīng)恢復(fù)特性也得到