高性能CeO2納米顆粒溫度傳感器研究.pdf

1、如今，濕度傳感器已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境檢測等方面得到廣泛應(yīng)用。干燥的空氣容易產(chǎn)生靜電，對電子芯片、計算機(jī)磁盤、紙張、塑料材料等有不利的影響。濕度是在25％RH和60％RH之間是最適合人類生活的環(huán)境。環(huán)境的濕度不僅影響著產(chǎn)品的質(zhì)量還影響著人類的健康。所以，濕度的檢測和控制在生產(chǎn)生活中有著非常重要的作用。只有開發(fā)高性能的濕度傳感器，才能夠?qū)崿F(xiàn)對濕度進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測及控制。
　　由于納米材料具有比表面積大、尺寸和形貌可控等特點(diǎn)，近年來一直受到

2、傳感器研究領(lǐng)域的關(guān)注。納米材料制作的濕度傳感器具有響應(yīng)速度快，靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。CeO2作為一種典型的功能型稀土氧化物，在燃料電池、紫外探測、能量轉(zhuǎn)換、氧存貯電容、水處理、有機(jī)染料去除等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。但是在濕度傳感器領(lǐng)域卻研究比較少，雖然存在對二氧化鈰濕度特性的研究，但是濕度響應(yīng)、響應(yīng)時間、恢復(fù)時間、重復(fù)性等特性都沒有討論。
　　本文首先利用水熱法成功制備高純度的二氧化鈰納米顆粒，利用XRD材料表征結(jié)果分析了CeO2晶體結(jié)構(gòu);具

3、有高純度方螢石結(jié)構(gòu);利用SEM、TEM等表征觀察材料的形貌:平均粒徑在5nm到10nm之間;利用二氧化鈰納米顆粒制作了濕度傳感器。在33％到97％RH之間，隨著濕度增加，傳感器的靈敏度成指數(shù)變化;響應(yīng)時間從11s增大到64s;從恢復(fù)時間從11s增大到34s;電導(dǎo)從5.8E-10S增大到3.8E-8S。此外傳感器體現(xiàn)了重復(fù)性好、濕度響應(yīng)范圍大(11-97％RH)等特點(diǎn)。文章同時用離子導(dǎo)電解釋了傳感器靈敏度指數(shù)變化的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明用水熱