SnO2基異質(zhì)結(jié)納米纖維的制備及氣敏性能研究.pdf

1、作為能感知被測氣體并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成輸出信號的器件或裝置，氣體傳感器常用于檢測危險氣體。半導體金屬氧化物氣體傳感器具有成本低廉、物理化學性能穩(wěn)定且材料來源廣泛等優(yōu)點，是應用最多的氣體傳感器類型之一。而寬帶隙的SnO2則是最早被發(fā)現(xiàn)的具有氣敏性能的半導體金屬氧化物之一。
　　研究表明，利用金屬氧化物對SnO2進行表面修飾能有效提升其氣敏性能。近年來，鈣鈦礦氧化物由于其具有獨特的物理化學特性而備受關(guān)注。與此同時，納米纖維則因其一維納

2、米尺寸效應以及有利于導電的長程形貌是材料研究的理想結(jié)構(gòu)。本文基于SnO2納米纖維，研究了LaMnO3以及典型過渡金屬氧化物對SnO2納米纖維表面的改性對其氣敏性能的影響。
　　本文首先系統(tǒng)地研究了靜電紡絲工藝及煅燒條件對納米纖維形貌的影響，優(yōu)化了合成SnO2納米纖維的工況。
　　運用靜電紡絲法一步合成了含有不同LaMnO3含量的SnO2納米纖維。氣敏測試表明，純SnO2納米纖維對NO2表現(xiàn)出優(yōu)異的氣敏性能。在200℃下，傳感

3、器對1 ppm NO2的響應值達到49.8，遠高于對其他氣體的響應值。LaMnO3/SnO2納米纖維對NO2的響應則低于純SnO2，但其對部分還原性氣體的響應則有顯著提升。LaMnO3復合對氣敏性能的影響可能與形成的p-n異質(zhì)結(jié)有關(guān)。
　　利用浸漬法合成了Co氧化物修飾的SnO2納米纖維。結(jié)果表明，復合納米纖維對乙醇表現(xiàn)出優(yōu)異的氣敏性能。在300℃下，SCo-2納米纖維對100 ppm乙醇氣體的響應值相對于純SnO2納米纖維提升了