氧化鋅基納米材料的合成及其氣敏性能-文庫(kù)吧
2024-12-28 14:43 本頁(yè)面
【正文】 nElmer差熱分析儀 2021型干燥箱 實(shí)驗(yàn)試劑： 硝酸鋅 硝酸鋁 檸檬酸 碳酸氫銨 乙二醇 硝酸銦 聚乙二醇 400 硝酸 氧化鑭 材料的制備方法和表征 粉體材料的合成采用了室溫固相法和檸檬酸溶膠凝膠法，再將產(chǎn)物粉體經(jīng)超聲波分散在乙醇中，然后在透射電子顯微鏡或掃描電子顯微鏡下進(jìn)行形貌觀測(cè)，并估測(cè)微粒粒徑；通過射線衍射儀測(cè)定材料的晶體結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行物相分析。個(gè)別樣品在進(jìn)行了熱重差熱分析。 氣敏元件的制作與老化 氣敏元件按傳統(tǒng)方法制成旁熱式燒結(jié)型元件。 圖 21元件管芯涂復(fù)情況 圖 22 氣敏元件的結(jié)構(gòu)圖 氣敏性能測(cè)試 氣敏元件性能測(cè)試采用靜態(tài)配氣法，在 WS30A氣敏元件測(cè)試系統(tǒng)上進(jìn)行測(cè)試，該系統(tǒng)采用電流、電壓測(cè)試法 。 圖 23 老化臺(tái) 圖 24 氣敏測(cè)試儀 第三部分 納米 ZnO的制備、表征及氣敏性能 制 備 碳酸氫銨 分多次加入 硝酸鋅 充分研磨 1h 混合溶液 80℃ 干燥 前驅(qū)體 600℃ 煅燒 1h 產(chǎn) 物 Zn(NO3)2:NH4HCO3=3:7 ZnO的結(jié)構(gòu)分析 2?/(0) 圖 31 樣品的 XRD圖譜 圖 32 樣品的 TEM照片 實(shí)驗(yàn)所得樣品為六方晶系纖鋅礦結(jié)構(gòu)，結(jié)晶情況良好，且純度很高 ； 粒徑在 2050納米之間。 ZnO的氣敏性能 1 2 3 4 5 6 7050100150200250300t /2900C汽油甲醛苯NO2乙醇H2SCl2Sensitivity圖 33 氣敏性能與工作溫度的關(guān)系 圖 34 元件對(duì)各種氣體的靈敏度 隨著工作溫度的升高 ZnO的靈敏度呈線性上升趨勢(shì)，在 290℃ 左右達(dá)到 288，溫度進(jìn)一步升高，靈敏度開始下降。工作溫度低時(shí)， ZnO表面的活性位少，表面活性低，與氣體的作用弱，因而靈敏度底。但溫度升到一定的程度，化學(xué)反應(yīng)速度過快使氣體在元件表面的吸附解吸的遷移過程受到限制，因而靈敏度有所下降。 元件的響應(yīng)恢復(fù)特性 圖 35 元件對(duì) Cl2的響應(yīng) 恢復(fù)曲線 t=290℃ 體積分?jǐn)?shù)=1 105 Tres = 7S Trec = 100S 結(jié)論 本實(shí)驗(yàn)以 Zn(NO3)26H2O和 NH4HCO3為原料通過室溫固相法制備了氧化鋅納米粉體，并且借助 XRD、 SEM等測(cè)試手段對(duì)產(chǎn)品的粒徑、形貌進(jìn)行了表征。研究表明該法制備的氧化鋅納米粉體對(duì) Cl2表現(xiàn)出較好的靈敏度和選擇性，該制備方法省去了制備過程中的洗滌工序，降低了制備過程中的設(shè)備要求，具有制備簡(jiǎn)單，操作方便，且產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，有較
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