納米氧化錫的制備、表征及氣敏性研究.pdf

1、該文利用三種不同的方法(熱解法、水熱法、溶膠凝膠法)制備納米SnO<,2>,對(duì)SnO<,2>納米粉體及其所制成的元件進(jìn)行了較為全面的表征和測(cè)試,分析了影響材料性能的因素,研究了不同過(guò)渡金屬氧化物摻雜改性、摻雜方式對(duì)氣敏性的影響,并對(duì)其氣敏機(jī)理進(jìn)行了一些探討.重點(diǎn)開(kāi)展了如下工作:1.首次以(NH<,4>)<,2>Sn<,2>(C<,2>O<,4>)<,3>為原料,熱解法制備出靈敏度高,響應(yīng)、恢復(fù)時(shí)間短,氣敏性能優(yōu)于傳統(tǒng)沉淀法的納米SnO<

2、,2>.2.該文創(chuàng)新選取SnCl<,2>·2H<,2>O作為起始原料采用水熱法合成納米SnO<,2>.3.首次發(fā)現(xiàn)以以H<,2>O<,2>作為氧化劑,以SnCl<,2>·2H<,2>O為原料水熱合成制備出氣敏靈敏度數(shù)倍于其它水熱合成制備法的納米SnO<,2>微粒,且產(chǎn)率高達(dá)90﹪.通過(guò)XPS分析發(fā)現(xiàn)其中的原因是:封閉水熱體系中由于H<,2>O<,2>氧化而存在大量氧離了,這些離了吸附于SnO<,2>表面而使SnO<,2>半導(dǎo)體耗盡層厚度

3、展寬.4.以SnCl<,2>·2H<,2>O為原料,采用溶膠凝膠法制備出納米SnO<,2>,并對(duì)其摻雜ZnO、NiO、CuO等氧化物.討論了燒結(jié)溫度等對(duì)元件敏感層的粒度及氣敏性的影響.研究了氣敏材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系并對(duì)其氣敏機(jī)理進(jìn)行了分析.最后,通過(guò)綜合比較三種不同的制備方法,歸納出以下有效結(jié)果:1.采用SnC<,2>O<,4>作為熱解前驅(qū)物具有制備方法簡(jiǎn)單、熱解條件易控的特點(diǎn).在相似的測(cè)試條件下,獲得的SnO<,2>靈敏度

4、最高.10ppm乙醇?xì)夥罩兴米罡哽`敏度:前驅(qū)物為SnC<,2>O<,4>時(shí),(550℃)約1500;前驅(qū)物為(NH<,4>)<,2>Sn<,2>(C<,2>O<,4>)<,3>時(shí),靈敏度(450℃)約130;150℃水熱制備SnO<,2>樣品靈敏度約250;溶膠凝膠(550℃)SnO<,2>樣品靈敏度約950.2.(NH<,4>)<,2>Sn<,2>(C<,2>O<,4>)<,3>熱解所得SnO<,2>產(chǎn)物對(duì)乙醇具有最好的選擇性.選擇