光激活A(yù)g-ZnO納米結(jié)構(gòu)傳感器的氣敏特性研究.pdf

1、近來，ZnO由于形貌容易控制、易合成、成本低、物理化學(xué)性質(zhì)優(yōu)異，已被廣泛應(yīng)用于制備成各種氣體傳感器。ZnO納米結(jié)構(gòu)傳感器展現(xiàn)出響應(yīng)高、響應(yīng)恢復(fù)快、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，但工作溫度一般在300-400℃。高的工作溫度不僅導(dǎo)致大量的能量消耗，而且在檢測易燃、易爆氣體時，存在著潛在的安全隱患，不利于實際應(yīng)用?；诖?，本文采用水溶液法在帶有Ag電極的Al2O3陶瓷片上原位生長不同形貌的ZnO納米結(jié)構(gòu)，在ZnO納米結(jié)構(gòu)表面負(fù)載Ag納米顆粒的基礎(chǔ)上，利用

2、光輻照降低ZnO納米結(jié)構(gòu)傳感器的工作溫度，改善其氣敏性能。
　　首先，利用水溶液法，在乙酸鋅生長液中分別添加0.02 mmol、0.05 mmol、0.1 mmol、0.2 mmol檸檬酸三鈉，在帶有Ag電極的Al2O3陶瓷片上原位生長ZnO納米片網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，片的厚度在10-20 nm之間。樣品400℃退火30 min轉(zhuǎn)變成由納米顆粒組成的ZnO多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。四個樣品所構(gòu)成的傳感器中，添加0.1 mmol檸檬酸三鈉的樣品，在最佳工作

3、溫度350℃對50 ppm乙醇的響應(yīng)響應(yīng)最高。
　　利用水溶液法，硝酸鋅濃度分別為10 mmol/L、25 mmol/L、50 mmol/L的生長液中，以帶有Ag電極的Al2O3陶瓷片為基底，制備了三種ZnO納米棒陣列。ZnO納米棒的平均直徑約為60 nm，棒長度約300 nm，納米棒分布密度隨著生長液濃度的增加而增加。在最佳工作350℃對50 ppm乙醇ZnO納米棒傳感器的響應(yīng)隨納米棒分布密度的增加而增加。
　　其次，選取

4、添加0.1 mmol檸檬酸三鈉制備的ZnO多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、生長液濃度為25 mmol/L制備的ZnO納米棒，光還原法合成Ag/ZnO復(fù)合結(jié)構(gòu)。對50 ppm乙醇，Ag/ZnO多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)傳感器最佳工作溫度為250℃；Ag/ZnO納米棒傳感器最佳工作溫度為300℃。兩種傳感器的響應(yīng)均有提高，但恢復(fù)時間均有增加。表明Ag納米顆粒的負(fù)載有效降低了傳感器的工作溫度，提高了其響應(yīng)值，同時延長了傳感器的恢復(fù)時間。
　　最后，在395 nm和36