金屬氧化物型半導體氣體傳感器由于成本低、性能良好和操作簡單而受到廣泛關注。傳感材料的微觀結構和形貌對于氣體傳感器的性能有著較大的影響,單一的純金屬氧化物材料對氣體的選擇性差、性能低。有鑒于此,對傳感材料進行各類改性的研究勢在必行。多元金屬氧化物中空多殼層納米材料可用于改善傳感材料的傳感性能。這種材料的特點為:1.中空材料一般都具有較大的比表面積,在與待測氣體反應時能夠提供更多的反應活性位點;2.中空材料能夠促進氣體的擴散,提高材料的利用率,使其十分廣泛的應用在氣體傳感中。本論文采用合成中空材料中較簡易的自犧牲模板合成方法,制備了ZnFe₂O₄中空核殼納米微球、Ni-Co氧化物多殼納米微球以及Fe³⁺摻雜NiO納米微球材料。自犧牲模板法合成ZnFe₂O₄中空核殼納米微球。利用XRD、SEM、TEM、XPS、BET等表征手段,對ZnFe₂O₄中空核殼納米微球的組成、形貌、結構進行了分析。以ZnFe₂O₄

【文章來源】：遼寧師范大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

傳感器工作原理圖

1.1.3 氣體傳感器的分類氣體傳感器依據(jù)工作特性和傳感原理可以分為以下幾類，如圖 1.2 所示。圖1.2 氣體傳感器的分類Figure 1.2 Classification of gas sensors1.2 金屬氧化物半導體式氣體傳感器1.2.1 金屬氧化物半導體式氣體傳感器的概述1960 年以來，金屬氧化物型半導體(MOS)氣體傳感器以其傳感材料制備簡單、成本低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點在我們的日常生產(chǎn)生活中得到了廣泛的應用。MOS 型氣體傳感器因其具有高靈敏度和較快的響應等優(yōu)勢在食品檢測、國防軍事、安全檢查等方面應用極其廣泛。MOS 氣體傳感器也因其在疾病診斷和環(huán)境監(jiān)測中的特殊應用而備受關注[1, 2]。在各種類型的傳感器中，MOS 氣體傳感器(例如，SnO2[3]、ZnO[4]、Co3O4[5]、CuO[6])由于其響應高、環(huán)境友好、長期穩(wěn)定性高和成本低的優(yōu)點而被大量研究[7-9]。氣體傳感機制取決于氣體分子和傳感材料之間的相互作用，傳感材料的成分和形態(tài)是影響氣體傳感特性的兩個重要因素。因此，探索新的氣敏材料以提高傳感性能(選擇性、檢測限和響應值)顯得尤為重要[10]。MOS 型氣體傳感器的工作原理是：金屬氧化物材料的電阻值會隨著環(huán)境中氣體的種類和濃度的不同而發(fā)生變化[11]。此種類型的氣體傳感器對某一種特定氣體的選擇性差且當操作溫度較高時會致使傳感器的壽命縮短、長期穩(wěn)定性下降。所以現(xiàn)在很多科學研究者們正在探索很多方法來改進傳感器的性能。目前，氧化物型半導體氣體傳感器的分類并沒有一個特別嚴格的標準，在半導體氣體傳感器中較為人們認可的分類方法是按照工作原理分類

Figure 1.3 Classification of Oxide semiconductor gas sensor.2 金屬氧化物半導體氣體傳感器的敏感機理MOS氣體傳感器的敏感機理是科研工作者們一直在探究著的課題，它的敏感機理復雜且涉及的方面很廣。其涉及到分子傳輸動力學、材料表面的催化、材料表面的附反應以及半導體的能帶等相關知識[12,13]。所以迄今為止仍沒有一套較為完整的理解釋半導體傳感器的傳感機理，使其發(fā)展和應用受到了限制�？茖W研究者們在研究

【參考文獻】：
期刊論文
[1]WO3納米材料的NO2氣敏特性[J]. 魏少紅,牛新書,蔣凱.  傳感器技術. 2002(11)



本文編號：3278816