PDF《许明孙以材》

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0 ~ C退火温 度下 T i O2 基气敏传感器 在5.0V加热 电压下 , 对NO2 气体 的敏 感度有较强 的选择 性.

5、传 感器 的响应 、恢复时 间 由图 7可 以看 出900~C退火温度下 T i O

2 基 气敏传感 器在

5 .

0 V 加热 电压下 , 对NO2 气 体的敏感度有 较强的响 应恢 复特 性.响应时 间Le =

2 s ,恢复时 间=6s.

五、结论 与展望 本文采用溶胶一凝胶 法制备得 到TiO2 薄膜 ,并对薄 膜制 备过程 进行 了相 应 的处理 ,制作 出了高选 择性、低 浓度 的NO 2气 体气 敏元 件 .对 制备 的元 件 分别 进行 了XRD、原子力 分析 ,气 敏特 性 的测 试与 研究 ,分析 了工 艺条 件不 同对气敏 元件 气敏特 性 的影响 以及探 讨 了其 气 敏机理 .主要结论 有:

1 .在24ml 无水 乙醇 、6 ml T i ( O C

4 H9 )

4 ,2 ml 去 离子 水、2 3滴浓 HN O 、在 稳定 的退 火温度下 热处理 2小时 的条件 下制备 T i O

2 薄膜 ,并进 行不 同温 度退火 ,并且利 用XR D、原子力等分 析技术 ,对不同退 火温度退火 的薄 膜物相 进行 分析 ,对 比了不 同退火温 度 下元件 的气敏 特性,实验 发现

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0 ~ C退火后样 品在加热 电压为

5 .

0 V 时对 NO, 气 体有很 高的灵敏 度和 很好 的选择 性 ,且 工作温度 低 、响应 恢复 时间短 .分析 了TiO2 薄膜对 N O2 气体 的气 敏 机理 .

2 . 分析气敏 元件 的制 备的注意 事项 , 和制 作工艺对薄 膜 灵敏度 的影响 . 本文成 功探 索溶胶一 凝胶法制 备的 T i O : 纳米薄膜 的NO 2敏感特 性 ,对 于采 用溶胶一 凝胶 法研制 低温 高灵敏 度 的传 感器提供 了实验依 据.然而 , 目前将 T i O

2 用作NO

2 气敏材 料的报道 当中 ,响应值最 高的为 K i m 等人 【

2 制各 的TiO2 纳米纤维 薄膜传感器 ,在300~C下 ,对O.5ppm的NO2 气体灵敏度 可达到

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0 %, 然而,这种 T i O

2 纳米 纤维 在低于

2 0

0 ~ C时,难 以实现 对NO 2的高 灵敏度检 测 .这 样 ,既对 我制备 的TiO2 纳米薄膜 提 出了不足 ,又 给我指 明 了改进 的方 向: 应 尝试多种方 法制备 T i O2 纳米 薄膜 ,研 究其气敏 性能,与溶胶一凝 胶法制备 的TiO2气敏元件进行对 比,进一步研究不 同制 备方法 的优缺 点;

由于恢 复时间 比较 长,所以有必 要对溶 胶一凝 胶法 制备 工艺深 入地研 究,以提 高气 敏元件 的恢 复时 间;

进 一步系 统 的研 究不 同 的掺 杂对TiO2气敏元件气 敏性能 的影响 ;

由于 溶胶一凝胶 法制 备的TiO2 气敏 元件制备 简单 ,容 易掺杂 改性 ,故建议 通 过不 同的元 素掺杂 ,制备 具有不 同选 择性 的气敏 元件 , 形成传感器 阵列 ,实现对 污染气 体的选择性 检测 . 参考 文献 : 【

1 ]金兴 良, 李伟 大海, 庄峙 厦, 陈曦, 王小如 . 二氧化氮 化学膜 传 感器 [ J 】 .传 感技术学报,

2 0

0 1 ,

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4 ) :

2 5

9 ―

2 6

4 [

2 】Ki m D, Ro t h s c h i l d A, L e e B H, K i m D J o S M . T u l l e r H L. Ul t r a s e ns i t i v e c h e mi r e s i s t o r s ba s e d o n e l e c t r os p u n T i O2 n a n o f i b e r s [ J ] . Na n o L e t t ,

2 0

0 6 , (

6 ) :

9 . 【

3 ]徐 甲强, 李惠萍 , 沈 嘉年, 陈玉 萍. 氧 化铟 纳米粉 体 的微乳 液合 Resear ch &

Devel opm ent 成及其 气敏特 性[ J 】 . 硅酸盐 学报.

2 0

0 5 , (

7 ) :

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2 -

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