氧化鋅納米材料的制備及其氣敏性特性研究畢業(yè)論文(文件)
【正文】 簡介 ZnO的基本性質(zhì) 氧化鋅（ZnO）俗稱鋅氧粉、鋅白粉。半導體的禁帶寬度取決于能帶結(jié)構[11]。ZnO的晶體結(jié)構會隨著外界條件的改變而改變。八面體結(jié)構很少見，與NaCl結(jié)構像似，每個鋅原子周圍有6個氧原子，每個氧原子周圍有6個鋅原子，只有在特高壓的條件下才能形成。 花狀的納米結(jié)構 球形納米結(jié)構 ZnO半導體氣體傳感器 半導體氣體傳感器原理 半導體氣體傳感器工作原理是由變化的電導率決定的，電導率隨著溫度、壓強等其他因素變化[17]轉(zhuǎn)換成電信號反映出來。傳感器的研制、開發(fā)、制造、生產(chǎn)、銷售，帶動了很多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，成為新的經(jīng)濟增長點，人們爭相研究。薄膜型傳感器主要缺點是制作過程不穩(wěn)定，難以控制，優(yōu)勢是功耗低，污染小，可以大量產(chǎn)出，因而經(jīng)濟效益比較好，受到人們的廣泛關注，是未來傳感器發(fā)展的重點[18]。 傳感器的發(fā)展歷程主要經(jīng)歷了三個階段：第一階段——結(jié)構型傳感器，這一階段的傳感器制作粗糙，靈敏度不高，也不耐用；第二——固體型傳感器，這一階段傳感器取得了很大發(fā)展，人們制造出了種類繁多的傳感器，性能上也有很大提高；第三階段——智能型傳感器，這一階段的傳感器的制造技術不太成熟，剛剛發(fā)展起來，總的來說越來越智能化。目前主要用于一維二維納米材料的制備。隨著科學技術的發(fā)展，工藝的改進，人們對納米材料的認識不斷加深，采用的方法也越來越合理與先進。與其他方法相比，水熱法的流程簡單、過程可控并且價格易于接受，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，所得的產(chǎn)物純度高，粒度細膩，是我們研究的重點。水合肼（N2H4?H20）又稱水合聯(lián)氨，無色發(fā)煙液體，具有強堿性和吸濕性。隨著實驗條件的改變它會分化成分等級結(jié)構，實驗過程中的化學方程式：N2H4?H2O=N2H5++OHZn2++4OH=Zn(OH)42Zn(OH)42=ZnO↓+H2O+2OH從上述化學方程式可以看出影響分等級的納米結(jié)構的因素有很多：溶液的溫度，PH值，溶液中Zn2+濃度等。X射線一經(jīng)問世就被應用于各個領域，成為研究微觀物質(zhì)結(jié)構的一把利器。 掃描電子顯微鏡 (scanning electron microscopy，SEM)的原理是：電子槍發(fā)射電子束，電子束與物質(zhì)的相互反應，獲取被測樣品本身的各種物理、化學性質(zhì)的信息，如形貌、組成、晶體結(jié)構等[23]。具體實驗過程如下： （10 mmol）的二水乙酸鋅和60 ml的去離子水，兩者充分混合，用攪拌機攪拌30 min，再用膠頭滴管向溶液中緩慢滴入4 ml水合肼（聯(lián)氨），再攪拌30 min。C的干燥箱中干燥5 h[24]，最后在500186。所得的特征峰明顯，既高又細，比較集中，沒有其他明顯的衍射峰。樣品的的尺寸大小適中，結(jié)構清晰，并且沒有觀察到其他的形貌，說明這種方法得到的產(chǎn)品純度比較高。C的馬弗爐中煅燒2小時，得到了ZnO氣體傳感器，再進行為期一周的老化處理，最后進行老化性能測試。這是金屬氧化物半導體氣體傳感器的氣敏特性。這是傳感器的氣敏機理。要想提高傳感器的靈敏度，主要從兩方面入手：優(yōu)化器件結(jié)構和對傳感器的材料精益求精。（150℃）、同一濃度（100 ppm）的不同氣體的反應程度。同時，二者可以還發(fā)生了脫硫反應生成了硫單質(zhì)。 這也要求我們針對不同的需求制造不同種類的傳感器滿足工業(yè)的要求。乙醇傳感器的靈敏度的在200℃250℃的范圍內(nèi)，隨著溫度的升高而靈敏度增加，在250℃時處于頂峰，250℃以后，靈敏度會立即下降。當溫度較低時，ZnO表面原子的性能降低，會影響與氣體分子的反應，也會影響吸附氧氣的數(shù)量，降低反應速率和質(zhì)量，導致傳感器的靈敏度下降。再制得氧化鋅氣體傳感器，對其進行性能測試，分析了影響氧化鋅納米材料氣體傳感器性能的主要因素。接著又采用低溫水熱法，以二水乙酸鋅和水合肼為原料，利用X射線衍射儀，掃描電子顯微鏡，透射電子顯微鏡對所制得的氣體傳感器進行表征。納米材料的制備技術發(fā)展了幾十年，取得了一定的研究成果。目前，我們存在的問題，就是未來研究的方向和重點。 ZnO。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。涉密論文按學校規(guī)定處理。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔1）設計（論文）2）附件：按照任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂3）其它第 31 頁（ 共 27 頁）。：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。作者簽名： 日 期： 學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。 Gas sensitive. 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。 參 考 文 獻[1] 祝柏林，[J].傳感技術學報，2002，(4)： 353359.[2] ,2/環(huán)氧樹脂復合涂料的制備與表征[D]. 天津：天津大學，2004：112.[3] [J].電氣時代，2001，(2):45.[4] [D].山東:山東大學，2012:71.[5] 胡廷義. 納米材料及其應用[J].天津通信技術，2000，(4):1113.[6] [J].電氣時代，2001:31——32.[7] [D].湖南：湖南 大學，2006:4
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