本文關(guān)鍵詞：采用摻雜和表面修飾提高氧化銦基體材料氣敏特性，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近些年來(lái)隨著科技的不斷進(jìn)步，人們對(duì)于很多領(lǐng)域的探究已經(jīng)超出自身感觀范圍。在這樣的大前提下，許多新的技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并且飛速發(fā)展，其中傳感器成為這個(gè)大潮下幫助人們更深入的了解大自然的高效媒介。在當(dāng)前的生產(chǎn)生活中，傳感器被廣泛的應(yīng)用于探索認(rèn)知宇宙，建設(shè)鞏固國(guó)防，監(jiān)測(cè)工業(yè)污染，提高糧食產(chǎn)量等領(lǐng)域�？偠灾�，傳感器與我們的生活密不可分，在眾多的傳感器中，氣體傳感器存在的意義不容小覷，比如煤礦作業(yè)過(guò)程中遇到的甲烷，裝潢材料中釋放的甲醛甲苯以及汽車(chē)尾氣中的氮氧化物、硫化物等都會(huì)對(duì)生產(chǎn)以及生命安全造成威脅，為了更好的檢測(cè)這些有毒有害的氣體從而避免人身、財(cái)產(chǎn)安全受到侵害，越來(lái)越多的科研工作者們開(kāi)始將更多的精力轉(zhuǎn)移到制備低價(jià)、高效的氣體傳感器上來(lái)。下面簡(jiǎn)單介紹一下我的主要工作： 首先，通過(guò)靜電紡絲方法制備氧化銦基納米纖維(In2O3NFs)。為了得到性能更加優(yōu)異的材料，對(duì)基體氧化銦納米纖維進(jìn)行了貴金屬Pt浸漬處理，使基體氧化銦納米纖維表面附著上一層Pt粒子以獲得Pt修飾的氧化銦納米纖維（Pt-decorated In2O3NFs）。將所得到的材料制備成傳感器件并探測(cè)了其對(duì)甲醛的敏感特性。實(shí)驗(yàn)中溫度測(cè)試范圍選擇在120℃-270℃。隨著溫度的升高，兩傳感器對(duì)甲醛的靈敏程度均呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，當(dāng)溫度逐漸增加到200℃時(shí)，基于Pt-decorated In2O3NFs的器件對(duì)甲醛的敏感程度最大，此時(shí)的靈敏度為11，響應(yīng)時(shí)間為0.1s，恢復(fù)時(shí)間為0.2s。之后當(dāng)溫度逐漸從200℃增加到270℃的過(guò)程中，基于Pt-decorated In2O3NFs的器件的敏感程度逐漸降低。而對(duì)于基于In2O3NFs的器件而言，當(dāng)溫度達(dá)到230℃時(shí)，它對(duì)甲醛的敏感程度最大，此時(shí)的靈敏度為3。之后當(dāng)溫度從230℃增加到270℃的過(guò)程中，，基于In2O3NFs的器件的靈敏度逐漸降低。在整個(gè)溫度測(cè)試范圍內(nèi)基于Pt-decorated In2O3NFs的器件的靈敏度均優(yōu)于基于In2O3NFs的器件。 第二方面，通過(guò)水熱法制備出氧化銦微球。純氧化銦微球雖然形貌較好但是敏感特性并不理想，為了改變這種狀況，對(duì)基體氧化銦微球進(jìn)行了摻雜改性，具體做法為在配制前驅(qū)物溶液時(shí)向其中加入一定量的三異丙醇氧釩，最終得到V摻雜的氧化銦微球，經(jīng)過(guò)一系列的表征證明，V摻雜之后與氧化銦以固溶體的形式存在。在制備出基于V摻雜的氧化銦微球的氣體傳感器以后，在140℃-280℃之間測(cè)試了器件對(duì)丙酮的敏感特性，結(jié)果顯示純氧化銦微球?qū)Ρ拿舾谐潭容^弱，但是經(jīng)過(guò)V摻雜之后的氧化銦微球材料卻對(duì)丙酮表現(xiàn)出了一定的敏感特性。當(dāng)溫度從140℃增加到200℃的過(guò)程中，基于V摻雜微球的器件的靈敏度逐漸增加，在200℃時(shí)可達(dá)到純氧化銦微球器件的5倍，此時(shí)響應(yīng)時(shí)間為1.5s，恢復(fù)時(shí)間為0.7s。之后當(dāng)溫度繼續(xù)增加到280℃的過(guò)程中，器件的靈敏度逐漸下降。因此確定200℃為V摻雜的氧化銦微球器件的最佳工作溫度。在混合氣體氛圍中，V摻雜的氧化銦微球器件可以很好的將丙酮甄別出來(lái)。
【關(guān)鍵詞】：靜電紡絲 表面修飾 水熱 摻雜 氧化銦
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TB383.1;TP212
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-32
• 1.1 傳感器11
• 1.1.1 傳感器概述11
• 1.1.2 傳感器定義及其分類(lèi)11
• 1.2 氣體傳感器11-13
• 1.2.1 氣體傳感器概述11-13
• 1.2.2 氣體傳感器的分類(lèi)13
• 1.3 電阻型氣體傳感器及其敏感機(jī)理13-17
• 1.3.1 電阻型氣體傳感器13-15
• 1.3.2 氣敏反應(yīng)機(jī)理15-16
• 1.3.3 氣敏材料選擇16-17
• 1.4 一維納米材料17-19
• 1.5 一維納米材料制備方法19-30
• 1.5.1 靜電紡絲方法19-26
• 1.5.2 水熱法26-28
• 1.5.3 模板法28-30
• 1.6 一維納米材料發(fā)展趨勢(shì)30
• 1.7 氧化銦材料的特征及應(yīng)用30-31
• 1.8 論文的研究?jī)?nèi)容31-32
• 第二章 Pt-decorated In_2O_3納米纖維的制備及甲醛敏感特性研究32-42
• 2.1 引言32
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分32-35
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備32-34
• 2.2.2 材料制備過(guò)程34
• 2.2.3 材料表征34
• 2.2.4 氣體傳感器的制備34-35
• 2.2.5 氣敏特性測(cè)試35
• 2.3 結(jié)果與討論35-41
• 2.3.1 材料表征35-38
• 2.3.2 氣敏特性測(cè)試結(jié)果38-41
• 2.3.3 機(jī)理解釋41
• 2.4 小結(jié)41-42
• 第三章 水熱法制備 V 摻雜氧化銦微球并探測(cè)其對(duì)丙酮敏感特性42-51
• 3.1 引言42
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分42-44
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備42-43
• 3.2.2 材料制備過(guò)程43-44
• 3.2.3 材料表征44
• 3.2.4 氣體傳感器的制備44
• 3.2.5 氣敏特性測(cè)試44
• 3.3 結(jié)果與討論44-50
• 3.3.1 材料表征44-47
• 3.3.2 氣敏特性測(cè)試結(jié)果47-49
• 3.3.3 機(jī)理解釋49-50
• 3.4 小結(jié)50-51
• 第四章 結(jié)論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-59
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果59-60
• 致謝60

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：采用摻雜和表面修飾提高氧化銦基體材料氣敏特性，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：385046