模板法制備具有p-n異質(zhì)結(jié)Co3O4復(fù)合物及其氣敏性能研究.pdf

1、隨著科技發(fā)展日新月異，人們更加關(guān)注環(huán)境污染問題和人身安全問題。作為一種危害巨大的污染物和致癌有機(jī)揮發(fā)性化合物，甲醛可從建筑物和室內(nèi)裝飾材料中釋放。因此，發(fā)展在低濃度甲醛下具有快速相應(yīng)的氣敏材料顯得特別地迫切。不同于n-型半導(dǎo)體，p-型半導(dǎo)體Co3O4的靈敏度較低，但由于其特殊的表面反應(yīng)可以選擇性地氧化不同氣體從而具有優(yōu)異的選擇性。通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化和構(gòu)建p-n異質(zhì)結(jié)可以極大的提高Co3O4基氣體傳感器的靈敏度，還可以保留它出眾的選擇性，長期穩(wěn)

2、定性等優(yōu)點。本論文旨在利用模板法制備出具有大比表面高孔隙率的Co3O4/ZnO復(fù)合物，發(fā)揮兩種組分在氣敏檢測方面的特點，同時擴(kuò)大Co3O4在氣體敏感方面的應(yīng)用。具體內(nèi)容如下:
　　1、利用二氧化硅球作為硬模板，隨后利用氫氧化鈉刻蝕首先制備了Co3O4空心球，得到的Co3O4具有較大的比表面積和出色的氣體敏感特性。在此基礎(chǔ)上，利用沉淀法將ZnO引入體系中，考察了ZnO加入量對復(fù)合物氣敏性能的影響。實驗結(jié)果表面，當(dāng)復(fù)合物中Co∶Zn摩

3、爾比為2時，復(fù)合物在160℃對10ppm甲醛的氣敏響應(yīng)是純Co3O4的4倍，是純ZnO的5倍左右，并且具有特別迅速的響應(yīng)和恢復(fù)。ZnO提高Co3O4的氣敏機(jī)理被歸結(jié)于p-n異質(zhì)結(jié)的形成和材料本身空心結(jié)構(gòu)。
　　2、利用含有不同比例Co和Zn的雙金屬有機(jī)金屬骨架作為犧牲性模板，經(jīng)過煅燒合成了Co3O4/ZnO復(fù)合物。詳細(xì)討論了煅燒溫度對材料形貌和結(jié)構(gòu)的影響。此方法制備的復(fù)合物仍保持著有機(jī)金屬骨架的形貌，且具有高的孔隙率。經(jīng)過氣敏性能