氣體傳感器是獲取被監(jiān)測氣體種類與濃度信息的核心元件,而低濃度的氣體檢測需要開發(fā)具有高靈敏度、良好選擇性、快速響應(yīng)恢復(fù)等優(yōu)良特性的氣體傳感器。敏感材料作為傳感元件的核心,是氣敏領(lǐng)域中關(guān)注與研究的重點。本文以WO₃為敏感材料,旨在構(gòu)筑高性能NO₂氣體傳感器。以高溫水熱/溶劑熱的合成手段,制備了不同形貌與分等級結(jié)構(gòu)的WO₃粉體材料,研究了WO₃材料的敏感特性與微觀納米結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián),并實現(xiàn)了敏感元件對ppb量級NO₂氣體的檢測。首先用一步溶劑熱法制備了WO₃納米塊,檢測下限達(dá)到10 ppb;接著,采用溶劑熱的方法制備了WO₃空心球結(jié)構(gòu)提高了材料的響應(yīng)與恢復(fù)特性;隨后,通過溶劑熱、水浴、酸化三種方法合成了相似的花狀納米結(jié)構(gòu)的WO₃,將三種材料的靈敏度、響應(yīng)恢復(fù)特性進(jìn)行對比后,研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)與敏感特性的關(guān)系;最后,通過摻雜改性的方法,研究了Sn摻雜對WO₃納米片的NO₂氣敏特性的影響... 

【文章頁數(shù)】：117 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 氣體傳感器
        1.2.1 氣體傳感器歷史和分類
        1.2.2 氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器主要參數(shù)
        1.2.3 氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器敏感機理
        1.2.4 氧化物半導(dǎo)體氣體傳感器應(yīng)用實例
    1.3 氧化物半導(dǎo)體敏感材料概述
        1.3.1 納米材料研究進(jìn)展
        1.3.2 納米材料結(jié)構(gòu)及特性簡介
        1.3.3 氧化物半導(dǎo)體納米敏感材料
        1.3.4 氧化物半導(dǎo)體納米敏感材料制備方法
    1.4 本文的研究思路及結(jié)構(gòu)
第2章 納米塊狀WO_3的溶劑熱制備及其氣敏特性研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 材料制備
        2.2.2 材料表征
        2.2.3 傳感器件制作和測試
    2.3 材料表征和分析
    2.4 傳感器件氣敏特性
    2.5 本章小結(jié)
第3章 空心球狀WO_3的可控制備及其氣敏特性研究
    3.1 引言
    3.2 材料制備
    3.3 材料表征
    3.4 傳感器件氣敏特性
    3.5 本章小結(jié)
第4章 花狀結(jié)構(gòu)WO_3的可控制備及其氣敏特性研究
    4.1 引言
    4.2 WO_3花狀結(jié)構(gòu)的溶劑熱制備及其氣敏特性研
        4.2.1 材料制備
        4.2.2 材料表征
        4.2.3 傳感器件氣敏特性
    4.3 WO_3花狀結(jié)構(gòu)的水浴制備及其氣敏特性研究
        4.3.1 材料制備
        4.3.2 材料表征
        4.3.3 傳感器件氣敏特性
    4.4 WO_3花狀結(jié)構(gòu)的酸化制備及其氣敏特性研究
        4.4.1 材料制備
        4.4.2 材料表征
        4.4.3 傳感器件氣敏特性
    4.5 本章小結(jié)
第5章 WO_3納米片的錫摻雜及其氣敏特性研究
    5.1 引言
    5.2 材料制備
    5.3 材料表征
    5.4 傳感器件氣敏特性
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]具有優(yōu)異光電化學(xué)性能的三維p-CuO/n-ZnO異質(zhì)結(jié)光陰極材料（英文）[J]. 武芳麗,曹風(fēng)人,劉瓊,盧豪,李亮.  Science China Materials. 2016(10)
[2]金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏機理探析[J]. 田敬民,李守智.  西安理工大學(xué)學(xué)報. 2002(02)



本文編號：3695283