徐红燕
,
刘秀琳
,
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
徐红燕
,
李梅
,
刘秀琳
,
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
刘秀琳
,
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
伦宁
,
徐红燕
,
李梅
,
孙海燕
,
崔得良
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2006.04.016
以ZnO纳米粉(平均粒径30 nm)和Al2O3纳米粉(平均粒径5 nm)为原料,利用传统的厚膜气敏传感器制备工艺制备了纯ZnO厚膜气敏传感器和掺杂Al2O3(掺杂量为2wt%和5wt%)的ZnO厚膜气敏传感器.对这三种厚膜传感器的本征电阻及对乙醇蒸汽的敏感特性进行了测试.结果表明:掺杂少量Al2O3纳米粉可明显降低ZnO气敏传感器的本征电阻,改善传感器的烧结性能,同时还可降低其最佳工作温度,提高器件对乙醇的灵敏度.结合厚膜气敏传感器的显微结构分析结果,对出现上述差异的原因进行了讨论.
关键词:
ZnO厚膜气敏传感器
,
Al2O3掺杂
,
本征电阻
,
灵敏度
徐红燕
,
刘秀琳
,
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
徐红燕
,
陈兴桥
,
于庆江
,
曹丙强
功能材料
以SnO2纳米粉和La2O3纳米粉为原料,采用高能球磨技术,结合正交试验设计,制备了经过高能球磨的纯SnO2纳米粉体和掺杂适量La2O3的SnO2纳米粉体。利用传统的厚膜气敏传感器制备工艺,制备了纯SnO2厚膜气敏传感器及掺杂一定量La2O3的SnO2厚膜气敏传感器。并对其本征电阻及其对乙醇、汽油、丙酮、氢气和CO等气体的敏感特性进行了测试。结果表明各因素对综合气敏性能影响的显著性水平由大到小依次为La2O3掺杂浓度〉烧结时间〉老化时间〉烧结温度。同时,通过分析还得到了最佳组合工艺。La2O3掺量为5%（质量分数）,烧结时间为2h,老化时间为7d,烧结温度为650℃条件下制备的气敏元件的综合气敏性能最好,其中对1.0×10-3乙醇蒸气的灵敏度达107.2,对相同浓度的干扰气体的选择性分别为S乙醇/S汽油=11.3,S乙醇/S丙酮=9.1。
关键词:
SnO2
,
La2O3掺杂
,
正交试验
,
气敏
徐红燕
,
王介强
,
胥海洲
,
于勤勤
,
崔得良
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.06.007
以ZnO纳米粉(平均粒径30 nm)和Fe2O3,纳米粉(平均粒径90 nm)为原料,利用传统的厚膜气敏传感器制备工艺,制备了纯ZnO多孔纳米固体厚膜气敏传感器和掺杂Fe2O3(掺杂量为1wt%,2wt%和5wt%)的ZnO厚膜气敏传感器.分别测试了这四种厚膜气敏传感器的本征电阻(传感器在空气中的电阻值)及其对乙醇,汽油,丙酮,对二甲苯,氢气,甲烷和CO敏感特性.结果表明:当工作温度在较低时,Fe2O13,的掺杂可明显降低ZnO多孔纳米固体厚膜气敏传感器的本征电阻,并提高其工作稳定性,而适量Fe2O3的掺杂可以提高ZnO多孔纳米固体厚膜气敏传感器对乙醇蒸气和汽油的灵敏度.结合对传感器厚膜的显微结构分析结果,我们对出现上述差异的原因进行了初步讨论.
关键词:
ZnO厚膜气敏传感器
,
Fe2O3掺杂
,
本征电阻
,
灵敏度
