鈷摻雜二氧化錫基氫氣傳感器氣敏特性研究
本文選題:氣體傳感器 + 二氧化錫 ; 參考:《傳感技術(shù)學報》2017年09期
【摘要】:氫氣(H_2)是溶解在變壓器油中的重要故障特征氣體,對油中溶解的H_2氣體濃度進行在線監(jiān)測能實時有效反映變壓器的運行狀況。針對傳統(tǒng)的二氧化錫基氣體傳感器檢測油中溶解氣體存在工作溫度較高,氣體響應較低的問題,提出一種用金屬鈷Co摻雜納米二氧化錫SnO_2基傳感器檢測變壓器油中溶解氣體的方法,介紹其制備方法研制氣體傳感器并測試H2氣敏特性,同時基于第一性原理對其敏感機理進行了探討。結(jié)果表明:金屬Co摻雜SnO_2后傳感器的最佳工作溫度降低至300℃,對50μL/L H_2的靈敏度增到12.16,Co摻雜后SnO_2的導帶負移,在費米能級附近出現(xiàn)了新的摻雜能級,增大了SnO_2表面的導電性能,H2吸附在Co-SnO_2表面時,價帶頂附近區(qū)域出現(xiàn)了新的表面態(tài),有利于載流子在價帶和導帶間的轉(zhuǎn)移,從而改善傳感器的氣敏性能。
[Abstract]:Hydrogen ( H _ 2 ) is an important fault characteristic gas dissolved in transformer oil . It can effectively reflect the operating conditions of the transformer in real time . In the light of the problem of high working temperature and low gas response of dissolved gas in the oil , a new method for detecting dissolved gas in transformer oil is presented . The results show that the best working temperature of the gas sensor is decreased to 12.16 , and the sensitivity of SnO _ 2 is increased to 12.16 . When H _ 2 is adsorbed on the surface of Co - SnO _ 2 , the new surface state appears in the area near the top of the valence band , which is beneficial to the transfer of carriers between the valence band and conduction band , thus improving the gas - sensitive performance of the sensor .
【作者單位】: 西南大學工程技術(shù)學院;國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學研究院;
【基金】:國家自然科學基金項目(51507144) 重慶市自然科學基金項目(cstc2016jcyj A0400)
【分類號】:TP212
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本文編號:1800587
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