一維氧化鋅納米材料傳感性能研究.pdf

1、本論文利用石英晶體微天平為傳感器結(jié)構(gòu)，研究了一維氧化鋅納米材料的敏感性能，主要研究工作如下： 1.本文研究了一維氧化鋅納米材料的制備和表征。一維氧化鋅納米材料是利用900攝氏度下熱蒸發(fā)鋅(99.999％)制備而成，并在室溫下滴定到石英晶體微天平進行表征，表征采用SEM(掃描電鏡)和XRD(X射線衍射)。本文也研究了摻雜鈀的一維氧化鋅納米材料的制備和表征。摻雜鈀是利用傳統(tǒng)的溶液混合方法進行。摻雜后的材料利用滴定的方法涂覆到石英晶體

2、微天平上，表征采用SEM(掃描電鏡)和XRD(X射線衍射). 2.本文研究了一維氧化鋅納米材料的濕度敏感性能。利用基于石英晶振微天平(QCM)結(jié)構(gòu)的濕度傳感器，研究一維結(jié)構(gòu)的氧化鋅材料的濕敏性能，主要從靈敏度，穩(wěn)定性，可重復性等方面來研究傳感器在不同濕度情況下的性能。實驗結(jié)果表明，氧化鋅一維結(jié)構(gòu)濕度傳感器在相對濕度(RH)30％到80％之間具有很好的靈敏性，而且可重復性能好，證明了一維氧化鋅納米材料是一種很有前途的濕敏材料。

3、 3.本文利用摻雜重金屬鈀的方法改進一維氧化鋅納米材料的濕敏性能。實驗證明摻雜鈀后，傳感器的靈敏度提高，達到74.24234Hz/％RH；傳感器線性度明顯提高，使用線性回歸的結(jié)果表明，其線性度為-0.98834。摻雜鈀的傳感器還表現(xiàn)出很好的重復性和響應速度。鈀的摻雜提高了檢測的線性范圍，從30％-80％提高到20％-95％。 4.本文研究了一維氧化鋅納米結(jié)構(gòu)的氣敏性能。實驗證明一維氧化鋅納米結(jié)構(gòu)對氨氣具有很好的敏感性能。傳感

4、器的響應與氧化鋅薄膜的厚度有關(guān)。傳感器在氨氣在40-1000ppm的情況下具有高的敏感性，而且響應時間在5秒左右。傳感器還具有穩(wěn)定性好，重復性好的特點。 5.本文研究了摻雜重金屬鈀的一維氧化鋅納米材料的氨氣敏感性能。傳感器在氨氣在30-1000ppm的情況下具有高的敏感性，響應時間在2秒左右。傳感器還具有穩(wěn)定性好，重復性好的特點。 6.本文研究一維氧化鋅納米材料的尿酸氧化酶固定性能，并進行了尿酸的檢測。實驗中將一維氧化鋅

5、納米材料固定在石英晶體微天平上，在將尿酸氧化酶固定在納米材料上，進行尿酸檢測。最小檢測尿酸量為2.0×10-6mol/L，檢測范圍為5.0×10-6-1.0×10-3mol/L，線性回歸后在這個范圍內(nèi)線性度為0.99872。 7.本文對無線傳感器進行研究，利用石英晶體微天平的實時在線功能制作了能夠無線傳輸?shù)膫鞲衅?。該傳感器可以作為無線傳感器網(wǎng)絡中的節(jié)點，可以對惡劣的環(huán)境進行實時檢測。傳輸距離為室內(nèi)100米，室外300米，傳輸性能