Co3O4-PEI-CNTs復合材料的可控制備及氣敏性能.pdf

1、眾所周知，CO是有毒氣體，也是大氣污染物，給環(huán)境帶來嚴重的破壞。因此，制備室溫下高靈敏度和快速響應的CO傳感器具有十分重要的意義。四氧化三鈷(Co3O4)以其獨特的性能在CO氣敏傳感領域被廣泛的應用。而具有中空管狀結構的碳納米管(MWCNTs)在氣敏傳感領域也被廣泛應用。因此將兩者進行結合，得到的復合材料有望應用在室溫下的氣敏傳感領域。本文采用聚乙烯亞胺(PEI)改性的碳納米管(MWCNTs)為載體，以空氣為氧化劑，通過水熱法在該載體上

2、負載鈷氧化物，得到Co3O4/PEI-CNTs復合材料。采用靜態(tài)注氣法研究了室溫下Co3O4/PEI-CNTs復合材料對CO氣敏響應特性，并對氣敏響應機理進行了探討。
　　首先，改變水熱合成溫度，在一定的時間下制備了不同溫度的Co3O4/PEI-CNTs復合材料。其次，在最佳溫度下，改變水熱的合成時間，制備了不同時間的Co3O4/PEI-CNTs復合材料。將Co3O4/PEI-CNTs復合材料用于室溫下CO氣體傳感器研究，并從以下

3、兩方面探討氣敏機理:(1)獨特的一維復合結構和細晶粒間的連接和相互作用使電子很容易傳輸在四氧化三鈷顆粒和碳納米管之間自由擴散。PEI-CNTs表面的Co3O4小納米粒子對CO氣體傳感器的優(yōu)異的性能是非常重要的;(2)一維的Co3O4/PEI-CNTs具有高的比表面，可以作為氣體的吸附-脫附和擴散通道。為CO與吸附在表面氧離子的反應提供了更多的活性位點，利于它與CO在室溫下進行反應。室溫CO氣敏性能檢測表明:合成的Co3O4/PEI-CN