田江丽
,
王兢
,
杜海英
,
于鹏
,
李晓干
材料科学与工艺
以乙二醇（ C2 H6 O2）为有机溶剂，采用溶剂热法制备了花状SnO2纳米材料，并将制备的SnO2制成旁热式气敏元件．通过XRD，SEM等测试手段对SnO2纳米材料进行了表征，并初步分析了气敏元件对丙酮的敏感机理．制备的SnO2材料是由粒径约为10 nm的颗粒有规则的堆叠而成的直径约为3～4μm的花瓣清晰的多孔分级花状结构．研究发现，气敏元件对丙酮气体有很好的响应灵敏度．在最佳工作温度（350℃）时，检测的丙酮体积分数最低为1×10-6．对100 ppm丙酮的响应及恢复时间分别为40和50 s．且气敏元件对丙酮气体的响应灵敏度远高于对苯、甲苯、甲醇、甲醛、氨等气体的响应灵敏度．
关键词:
气敏元件
,
SnO2
,
溶剂热法
,
分级结构
,
丙酮
杜海英
,
王兢
,
张秀峰
,
徐国凯
,
田江丽
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.20.027
采用质子酸化学聚合法,以苯胺(An)为单体,过硫酸铵(APS)为氧化剂,在盐酸(HCl)溶液中,0℃水浴中合成了0.02%(质量分数)碳纳米管(MWCNTs)掺杂的聚苯胺(PANI)。同样方法制备了PANI 和0.05%(质量分数)MWCNTs 掺杂的 PA-NI,分别通过X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)和场发射扫描电镜(SEM)对其结构和形貌进行了表征,并制成了 PANI 及 MWCNTs 掺杂的 PANI 气敏元件。在室温下,对浓度范围(0.1~1.5)×10-4的氨气进行了气敏测试,测试结果表明,基于 PANI,0.02%(质量分数)和0.05%(质量分数)MWCNTs掺杂的 PANI 气敏元件对氨气响应均呈线性关系。0.02%(质量分数)MWCNTs 掺杂的 PANI 气敏元件对氨气的响应灵敏度最大,在氨气浓度为1.5×10-4时响应达到27.67；氨气浓度为1.0×10-5时响应为1.95,且元件具有良好的稳定性。最后,简要分析了MWCNTs 掺杂的PANI 气敏元件对氨气的敏感机理。
关键词:
MWCNTs
,
PANI
,
气敏性能
,
敏感机理
杜海英
,
苏航
,
王兢
,
田江丽
,
徐国凯
材料科学与工艺
为了提高SnO2的气敏性能，以 PVP 为有机溶剂，采用静电纺丝法制备了多级结构的 SnO2纳米纤维，利用XRD，SEM和TEM等技术对材料的结构、形貌进行了表征，并制备了SnO2旁热式气敏元件．采用静态气体测试系统对SnO2元件进行了气敏测试．在工作温度300℃时，对0．5～50 ppm甲醛进行了气敏测试．测试结果表明：SnO2气敏元件对甲醛气体具有优异的响应灵敏度，快速的响应及响应恢复特性、较好的选择性．采用静电纺丝制备的多级结构SnO2纳米纤维对甲醛表现出良好的气敏特性．
关键词:
纳米纤维
,
静电纺丝
,
气敏特性
,
甲醛
,
响应
