表面改性對(duì)納米SnO2氣敏性能影響.pdf

1、‘|Athesis(dissertation)submittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterEffectsofSurfaceModificationontheGassensingPropertiesofNanocrystallineSn02ByhongyantangSupervisor：DocterzilizhanChemicalTechnology一—SchoolofChemica

2、landEnergyEngineeringMay2011門(mén)摘要摘要半導(dǎo)體氧化物由于其對(duì)易燃性氣體和毒氣的高敏感性，被廣泛地用作氣體敏感材料。N型半導(dǎo)體材料Sn02，無(wú)論是厚膜傳感器還是薄膜傳感器，是其中最廣泛研究的材料。但是Sn02基氣體傳感器具有熱穩(wěn)定性差、選擇性差等缺點(diǎn)。提高Sn02基氣體傳感器的靈敏度和選擇性是滿足氣體傳感器日益智能化的一項(xiàng)重要課題。降低Sn02顆粒大小和對(duì)Sn02進(jìn)行表面改性也是改善和提高SnOz的靈敏度、選擇性

3、和熱穩(wěn)定性的重要手段。利用化學(xué)沉淀法和硝酸氧化法制備納米Sn02粉體。SEM圖片表明硝酸氧化法在600。C煅燒制備的Sn02粉體的平均粒徑為19nm，且形狀為分布均勻的球狀顆粒。FTIR結(jié)果表明Sn02粉體表明存在羥基。通過(guò)低溫蒸鍍的方法對(duì)Sn02基厚膜氣敏元件表面獲得一層有機(jī)硅烷，經(jīng)過(guò)高溫煅燒，最終在Sn02基氣敏元件表面獲得一層Si02。低溫蒸鍍后Sn02基氣敏元件在260“C對(duì)1000ppmH2的靈敏度為539，對(duì)100ppmC：

4、H50H的靈敏度為45。Si02層起到分子篩的作用，可以控制大分子氣體的擴(kuò)散速度，提高Sn02氣敏元件對(duì)H2的靈敏度和選擇性。提出了低溫蒸鍍改性氣敏元件的工作原理。利用FTIR，XRD，SEM等表征手段對(duì)改性前后的元件進(jìn)行了表征。利用有機(jī)硅烷的有機(jī)基團(tuán)與Sn02顆粒表面的羥基發(fā)生脫醇一縮合反應(yīng)，使Si以SnOSi鍵的形式化學(xué)鍵合在Sn02表面，從而在Sn02顆粒表面獲得一層Si02。通過(guò)FT1R，XRD，SEM等表征手段對(duì)改性的Sn02