仿珊瑚結(jié)構(gòu)SnO2納米材料的修飾及其氣敏特性研究.pdf

1、工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)不斷進(jìn)步的同時(shí)，也給環(huán)境造成了越來(lái)越嚴(yán)重的影響，各種空氣污染物（包括室內(nèi)空氣污染物、揮發(fā)性有機(jī)污染物等）成為危害人們身體健康的重要因素之一。氣體傳感器是檢測(cè)各種氣體組分與濃度的有效手段，面對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的空氣污染物，發(fā)展高靈敏度、選擇性好、穩(wěn)定性?xún)?yōu)異的新型傳感器具有重要價(jià)值。近年來(lái)，基于納米半導(dǎo)體材料的氣體傳感器成為研究的熱點(diǎn)，但目前仍然存在如下幾個(gè)問(wèn)題：1）常規(guī)結(jié)構(gòu)的納米半導(dǎo)體材料容易相互層疊覆蓋，難以

2、在氣敏過(guò)程中有效發(fā)揮其納米效應(yīng)的作用：2）對(duì)納米半導(dǎo)體材料進(jìn)行摻雜修飾是一條提高傳感器性能的有效途徑，然而納米尺度下的摻雜效率往往較低，亟待發(fā)展高密度功能化修飾方法。本論文正是針對(duì)上述關(guān)鍵問(wèn)題開(kāi)展研究，主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 1)以自然界中的珊瑚為原型，通過(guò)水熱法合成了一種仿珊瑚結(jié)構(gòu)的SiO2納米材料。該仿生結(jié)構(gòu)不僅空心多孔，而且各個(gè)觸角之間能夠相互支撐，使得即使是位于深層的活性位點(diǎn)也可以得到充分利用，促進(jìn)了氣體吸脫附過(guò)程

3、的進(jìn)行，因而有效地解決了納米材料相互層疊使活性位點(diǎn)利用率不高的問(wèn)題，可有效發(fā)揮納米小尺寸效應(yīng)等對(duì)提高靈敏度的作用。
　　 2)首次制備了一種原位生長(zhǎng)金納米顆粒修飾的仿珊瑚結(jié)構(gòu)SnO2納米材料，利用貴金屬納米顆粒作為氣敏反應(yīng)的催化活性中心降低能壘，并且提高納米材料的比表面積，大大提高了對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的響應(yīng)靈敏度。
　　 3)探索了一種基于等離子體輔助的高密度摻雜納米半導(dǎo)體材料的方法，分別成功制備了In2O3、TiO2高密度