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ZnO多孔纳米固体厚膜气敏传感器的制备和性质表征

徐红燕 , 刘秀 , 李梅 , 余丽丽 , 王成建 , 蒋民华 , 崔得良

功能材料

以ZnO纳米粉(平均粒径30nm)为原料,利用水热热压方法制备了多孔的ZnO体块纳米固体,测试了以多孔纳米固体为原料制成的厚膜气敏传感器对挥发性有机化合物(VOCs)乙醇、丙酮、苯、甲苯和二甲苯蒸气的气敏特性,并与用ZnO纳米粉制备的厚膜传感器进行了比较.结果发现,与ZnO纳米粉相比,用ZnO多孔纳米固体制备的厚膜传感器在空气中的电阻大大减小,最佳敏感温度降低、响应时间和恢复时间大大缩短.通过综合分析ZnO纳米粉和ZnO多孔纳米固体的XRD、TEM及厚膜传感器的SEM测试结果研究了厚膜传感器气敏特性的差异.

关键词: ZnO多孔纳米固体 , 气敏传感器 , 响应时间

水热处理对SnO2厚膜气敏传感器性能的影响

徐红燕 , 李梅 , 刘秀 , 孙海燕 , 王成建 , 崔得良 , 蒋民华

功能材料

研究了水热处理对于SnO2厚膜气敏传感器性能的影响.为了便于作对比,首先把SnO2纳米粉(平均粒径约200nm)平均分为两份:一份不经处理,直接用传统的厚膜传感器制备工艺制成气敏传感器(称为"原粉传感器");另一份经过200℃水热处理后,用同样的工艺制备成厚膜气敏传感器(称为"预处理粉传感器").利用乙醇、丙酮、CH4、H2和CO气体对这两种气敏传感器的性能进行了测试,结果表明预处理粉传感器的灵敏度和选择性明显优于原粉传感器.为了分析出现这种差异的原因,我们对这两种传感器的显微结构进行了分析,并在此基础上对实验现象进行了讨论.

关键词: SnO2纳米粉 , 水热处理 , 气敏传感器 , 灵敏度 , 选择性

二氧化锆多孔纳米固体的制备与性质表征

刘秀 , 徐红燕 , 李梅 , 孟宪平 , 王琪珑 , 蒋民华 , 崔得良

功能材料

利用溶剂热压方法,以ZrO2(5%Y2O3)纳米粉和几种不同的溶剂为原料,制备了一种新型的体块ZrO2多孔纳米固体,利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、压汞仪和差热-热重(DTA-TGA)分析方法对样品进行了表征.进一步地,我们研究了溶剂的种类、温度和压力对ZrO2多孔纳米固体的孔容及孔径分布的影响,并对ZrO2多孔纳米固体的热稳定性进行了初步分析.测试结果表明:制备的ZrO2多孔纳米固体的孔径分布范围很窄,孔容为0.1~0.2cc/g,比表面积为30~50m2/g,孔隙率为35%o~45%;另外,通过改变溶剂的种类、温度和压力可以在一定程度上调变多孔纳米固体的孔径、孔容及比表面积.

关键词: 溶剂热压方法 , ZrO2(5%Y2O3)纳米粉 , 体块多孔纳米固体 , 孔容

利用纳米ZnO粉制备厚膜气敏传感器的研究

徐红燕 , 刘秀 , 崔得良 , 李梅 , 王琪珑 , 蒋民华

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2005.02.025

以ZnO纳米粉(平均粒径30nm)为原料,利用水热热压方法制备了ZnO多孔纳米固体,同时用通常的水热法对ZnO纳米粉进行了预处理(预处理ZnO纳米粉).然后,分别以ZnO多孔纳米固体和预处理ZnO纳米粉为原料,制备了厚膜气敏传感器.本征电阻的测试结果表明,这两种厚膜气敏传感器的本征电阻比用未经处理的ZnO纳米粉(以下简称"原料ZnO纳米粉")制备的厚膜气敏传感器大大降低并很快达到稳定状态.有效地改善了器件工作的稳定性.结合对三种传感器的显微结构分析,对出现上述差异的原因进行了讨论.

关键词: ZnO 多孔纳米固体 , 水热热压 , 水热处理 , 气敏传感器 , 本征电阻

四苯基卟铟纳米材料的制备及其光学传感性能研究

侯长军 , 刘琛 , 霍丹群 , 法焕宝 , 杨眉 , 向芸颉 , 宋坤 , 陈泳池 , 卢中明

功能材料

在水/二甲基亚砜(DMSO)的混合溶液体系中,利用自组装方法,使5,10,15,20-四苯基卟铟(InTPP)分子聚集成纳米材料,并研究了其最优制备温度为50℃.通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对铟卟啉纳米材料的表面形貌进行了研究,可获得粒径为100~200nm的棒状铟卟啉纳米材料.利用紫外-可见光谱分析了铟卟啉单体与纳米材料光学性质的差别:在紫外-可见光谱中,铟卟啉纳米分散体系的Soret带吸收峰从原来的423nm分别红移到433和453nm,吸光值明显减小,峰形呈劈裂状且明显变宽.利用紫外-可见光谱对铟卟啉的光学检测性能进行了研究,将铟卟啉单体和纳米溶液体系对低浓度甲基膦酸二甲酯(DMMP)的检测效果进行了对比,结果显示铟卟啉纳米溶液体系的检测效果明显优于单体.

关键词: 铟卟啉 , 纳米材料 , 检测 , 甲基膦酸二甲酯 , 光学性能

具有三维超分子结构的单核铜配合物Cu(TSSB)(PHEN)·2H2O的合成与表征

刘巧茹 , 薛灵伟 , 白素贞 , 华亚琼 , 杨维春

人工晶体学报

合成了铜(Ⅱ)-水杨醛缩牛磺酸希夫碱-1,10-菲罗三元配合物,并用X-射线单晶衍射法对配合物的晶体结构进行了表征.结果表明,该配合物属于正交晶系,空间群Pbcn,晶胞参数a=3.10727(13) nm,b=1.28821 (6)nm,c=1.02837(5) nm,α=90.00°,β=90.00°,γ =90.00°,V=4.1164(3) nm3.

关键词: 水杨醛 , 牛磺酸 , 希夫碱 , 配合物 , 晶体结构

第一届中国-新加坡青年材料科学家论坛在京举行

中国材料进展

由中国材料研究学会主办,北京大学和新加坡南洋理工大学承办的“第一届中国-新加坡青年材料科学家论坛”在北京国家会议中心隆重举行。本沦坛由分会主席新加坡南洋理工大学张华博士和北京大学彭海博士负责召集组织。作为“纳米材料分会”的姊妹分会,论坛的主题是“新型纳米材料的制备方法、性能及应用研究”,

关键词: 材料科学家 , 新加坡 , 论坛 , 中国 , 南洋理工大学 , 材料研究学会 , 北京大学 , 纳米材料

具有优异淋巴示踪特性的纳米炭混悬液的制备

谢永美 , 唐小海 , 何俊 , 成明 , 郑开波 , 张勇

新型炭材料 doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.03.012

为了得到具有优异淋巴示踪特性的炭黑(CB),利用浓硝酸在100℃下氧化炭黑100h.使用光电子能谱(XPS)和碱量滴定法对炭黑表面官能团进行分析,结果表明硝酸氧化在炭黑表面引入了大量含氧官能团.激光粒度仪测定氧化炭黑混悬液的平均粒径为72nm,室温下放置180天后,平均粒径无变化.淋巴示踪实验表明,这种氧化炭黑制备的混悬液能在5 min内有效地黑染注射区域引流淋巴结,其染色效果优于商品卡纳的淋巴示踪剂.

关键词: 氧化 , 炭黑 , 含氧官能团 , 淋巴示踪

固态配合物RE(C5H8NS2)3(C12H8N2)的光谱性质

孟祥鑫 , 陈三平 , 焦宝娟 , 高胜利

中国稀土学报

在无水乙醇中, 合成了组成为RE(C5H8NS2)3(C12H8N2) (RE=La, Pr, Nd, Sm~Lu) 的固态配合物. IR光谱表明配合物中稀土离子(RE3+)与吡咯烷二硫代氨基甲酸铵 (APDC)中的硫原子和1, 10-邻菲咯(o-phen) 中的氮原子均双齿配位; UV光谱显示配合物中o-phen与稀土离子之间的能量传递是主要过程, 配合物的最大吸收与o-phen相比有微小的红移; FS光谱表明配合物Sm(C5H8NS2)3(C12H8N2)和Eu(C5H8NS2)3(C12H8N2)具有很强的荧光性质.

关键词: 无机化学 , 吡咯烷二硫代氨基甲酸铵 , 1,10-邻菲咯 , 固态配合物 , 光谱表征 , 稀土

稀土铽超分子纳米功能材料的荧光性质比较

尹伟 , 张迈生 , 康北笙

中国稀土学报

稀土配合物Tb(Phen)x(Bipy)(4-x)(NO3)3 (x=4,3,2,1,0)(1×10-3 mol*L)溶液中, 当配体邻菲罗(Phen)和2,2′-联吡啶(Bipy)共存同一铽的配合物中时, Tb3+的特征发光被敏化, 其中Tb(Phen)3(Bipy)(NO3)3的荧光强度是最强, Tb(Bipy)4(NO3)3的荧光强度是最弱. Tb3+在(CH3)3Si-MCM-41-Tb(Bipy)4(NO3)3中的特征发光强度最强, 而在MCM-41-Tb(Phen)3(Bipy)(NO3)3 和(CH3)3Si-MCM-41-Tb(Phen)3(Bipy)(NO3)3中的发光变得很弱. 当客体分子Tb(Phen)4(NO3)3和Tb(Bipy)4(NO3)3被组装到疏水的主体分子筛(CH3)3Si-MCM-41孔道里要比组装到亲水的分子筛MCM-41孔道里的发光要强; 当客体分子是Tb(Phen)3(Bipy)(NO3)3和Tb(Phen)2(Bipy)2(NO3)3时, 它们的发光情况与前一种情况刚好相反即亲水的极性内腔环境有利于客体分子的发光; 平行的荧光寿命试验的结论也是一致的. 说明在不同的超分子体系中, 疏水和亲水的环境都有可能利于客体分子的发光. 在(CH3)3Si-MCM-41-Tb(Phen)(Bipy)3(NO3)3中的配体的荧光强度要比在MCM-41-Tb(Phen)(Bipy)3(NO3)3中的强; 而Tb3+的特征荧光强度的情况刚好相反. MCM-41-Tb(Phen)(Bipy)3(NO3)3和(CH3)3Si-MCM-41-Tb(Phen)(Bipy)3(NO3)3有明显的双指数衰减, 双指数衰减拟合所得荧光寿命分别为168.8, 641.1 μs和73.2, 590.4 μs, 幅度比为0.96∶1和2.3∶1. MCM-41-Tb(Phen)(Bipy)3(NO3)3与(CH3)3Si-MCM-41-Tb(Phen)(Bipy)3(NO3)3的荧光寿命之比为2.5∶1和1.1∶1, 而它们的Tb3+的特征荧光强度比为1∶2.5和0.96∶1. 实验表明主客体之间的相互作用和选择性会对超分子体系的发光产生巨大的影响.

关键词: 发光学 , MCM-41 , (CH3)3Si-MCM-41 , 超分子纳米功能材料 , 指数衰减 , 稀土

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