不同結(jié)構(gòu)納米La1-xSrxFeO3材料的制備及其氣敏特性研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代化程度的不斷提高，半導(dǎo)體氧化物氣體傳感器越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域。作為半導(dǎo)體金屬氧化物材料中的一種，ABO3型鈣鈦礦材料有著優(yōu)異的性能。本文以鈣鈦礦結(jié)構(gòu)La1-xSrxFeO3材料為研究對(duì)象，采用不同方法制備了三種不同結(jié)構(gòu)的納米La1-xSrxFeO3材料，研究比較了三種不同結(jié)構(gòu)材料的氣敏特性;并用密度泛函理論研究了La1-xSrxFeO3對(duì)H2O、O2和甲醛(HCHO)的吸附機(jī)理。
　　利

2、用溶膠凝膠法制備了La1-xSrxFeO3(x=0.0-1.0)納米顆粒材料，并利用XRD、TG/DTA、FTIR、SEM和TEM等對(duì)其進(jìn)行了表征。測(cè)試了La1-xSrxFeO3(x=0.0-1.0)納米顆粒材料對(duì)甲醛的氣敏特性，并研究了La1-xSrxFeO3(x=0.1-0.5)材料的介電特性和濕敏特性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明x=0.3的材料La0.7Sr0.3FeO3對(duì)HCHO氣體具有最高的響應(yīng)值。
　　以La0.7Sr0.3FeO3

3、作為研究對(duì)象，利用水熱合成法制備了高長(zhǎng)徑比的La0.7Sr0.3FeO3納米顆粒組裝的實(shí)芯納米線，結(jié)合各種表征結(jié)果研究了納米顆粒組裝的納米線的生長(zhǎng)機(jī)理。La0.7Sr0.3FeO3納米線對(duì)甲醛的最低檢測(cè)濃度降到0.1ppm。
　　利用靜電紡絲法實(shí)現(xiàn)了可控制備中空結(jié)構(gòu)La0.7Sr0.3FeO3納米纖維。通過(guò)調(diào)整無(wú)機(jī)鹽和PVP的質(zhì)量比，控制La0.7Sr0.3FeO3納米纖維中空結(jié)構(gòu)，如纖維直徑和纖維壁厚等;通過(guò)焙燒溫度控制纖維的直

4、徑和顆粒粒徑。結(jié)合材料的表征結(jié)果，研究了中空結(jié)構(gòu)納米纖維的生長(zhǎng)機(jī)理，這種纖維對(duì)低濃度甲醛的響應(yīng)值得到進(jìn)一步提高。
　　三種不同結(jié)構(gòu)的La0.7Sr0.3FeO3材料對(duì)甲醛的氣敏特性說(shuō)明，材料的形貌結(jié)構(gòu)對(duì)甲醛氣體的敏感特性有較大影響。中空結(jié)構(gòu)納米纖維的焙燒溫度低，晶粒尺寸小，比表面積大，最佳工作溫度低，因此表現(xiàn)出最好的氣敏特性。
　　根據(jù)密度泛函理論研究了La1-xSrxFeO3的吸附機(jī)理。建立了以FeO為最外表面的La1-x