草酸鈷前驅(qū)體制備多孔氧化鈷納米棒及其氣敏性能的研究.pdf

1、四氧化三鈷是一種重要的半導(dǎo)體P型過(guò)渡金屬氧化物，跟Fe3O4為異質(zhì)同晶，晶體結(jié)構(gòu)為立方晶系尖晶石構(gòu)型。不同微觀結(jié)構(gòu)（顆粒半徑、孔徑分布）的Co3O4其物理化學(xué)性能也有很大的不同。本文利用草酸鈷前驅(qū)體原位分解制備了多孔的四氧化三鈷的納米棒，同時(shí)研究了不同的生長(zhǎng)液濃度，生長(zhǎng)時(shí)間和分解溫度對(duì)最終產(chǎn)物形貌的影響。發(fā)現(xiàn)合適的生長(zhǎng)液濃度有利于草酸鈷的均勻生長(zhǎng)為均一的長(zhǎng)徑比大的草酸鈷納米棒。而反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，使生成的CoC2O4·2H2O納米棒的直徑

2、變小。分解溫度對(duì)產(chǎn)物的多孔結(jié)構(gòu)有很大的影響，當(dāng)分解溫度為350℃時(shí)，獲得的Co3O4納米棒上存在有許多孔洞。這些孔洞在納米棒上均勻分布，而且尺寸統(tǒng)一，分散均勻，同時(shí)納米顆粒之間還存在納米孔隙，整個(gè)納米棒為通孔結(jié)構(gòu)。
　　目前，眾多研究表明實(shí)現(xiàn)傳感器高的靈敏度不再是一個(gè)難題，但是實(shí)現(xiàn)傳感器的實(shí)時(shí)快速監(jiān)測(cè)仍然存在挑戰(zhàn)。為了克服金屬氧化物半導(dǎo)體孔洞結(jié)構(gòu)如閉合孔，堆積孔對(duì)氣敏傳感器快速響應(yīng)恢復(fù)的阻礙。
　　本論文針對(duì)快速響應(yīng)恢復(fù)的半

3、導(dǎo)體型實(shí)時(shí)快速監(jiān)測(cè)氣體傳感器的制備，主要研究了通過(guò)用水熱法制備的CoC2O4·2H2O前驅(qū)體退火制備的Co3O4樣品的氣敏性能。氣敏測(cè)試結(jié)果表明，該多孔氧化鈷納米棒能在小于3s的時(shí)間內(nèi)快速地對(duì)100ppm濃度的乙醇?xì)怏w做出響應(yīng)并恢復(fù)。其內(nèi)在機(jī)理分析顯示，豐富的通孔結(jié)構(gòu)以及顆粒之間的適當(dāng)連接，有利于電信號(hào)的傳輸以及目標(biāo)氣體擴(kuò)散;更高的比表面積更有利于目標(biāo)氣體吸附于材料上從而達(dá)到更高的靈敏度。
　　同時(shí)，本文的對(duì)比研究表明，材料比表面