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气敏膜光学传感特性研究

本文根据光传输理论导出介质消光系数、折射率与介质电磁参数、光波频率、电偶极子浓度和  (本文共5页) 阅读全文>>

云南大学
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基于Ag-LaFeO_3的甲醛、苯气敏传感材料的改性及性能研究

近年来,随着空气污染的日益严重,人们越来越重视居住和工作环境的空气质量。一些常见的空气污染物例如甲醛、苯、甲醇、丙酮等是造成包括白血病、呼吸、神经、免疫等系统疾病的主要原因,对这些有毒有害气体的低浓度检测已成为当今科学界的重要课题之一,而且甲醇、丙酮等气体浓度超过一定量时会引起爆炸等安全事故。为了减少多样复杂的污染气体对身体健康造成伤害,研究具有高选择性、高响应、低能耗、低成本、且能同时检测多种有毒有害气体的气敏材料及阵列传感器不仅非常必要,而且具有重要的应用前景。尽管气敏传感器领域对有毒有害气体的检测已取得一定的成果,但是目前的传感器在灵敏度、选择性和工作温度方面还存在一些不足。因此,本文通过对Ag-LaFe03(ALFO)进行改性,以获得高灵敏度、高选择性、低工作温度的甲醛、苯气敏传感材料及传感器件。本论文采用分子印迹技术(MIT),以甲醛和苯分别作为模板分子,以课题组前期研究的ALFO气敏材料作为交联剂,为甲醛和苯制备了具...  (本文共160页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)
中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)

氧化锌气敏机制的研究及传感器信号放大的应用

挥发性有机化合物(VOCs)由于其潜在的毒性、致癌性和诱变性,是人类健康的隐形杀手,这使得大范围监控环境中VOCs的含量极为迫切。另外,某些VOCs可以作为某些疾病的生物标志物,但准确地测定呼吸中微量VOCs的含量富有挑战性,金属氧化物(MOX)传感器在这两个方面均有应用前景。本文探索ZnO的气敏传感机制并设计传感器信号放大技术,旨在提高MOX的灵敏度和选择性(考虑湿度),最后将开发的新材料和新技术应用到微量二甲苯和丙酮的检测。本论文的研究内容和结果如下:(1)以单个ZnO纳米梳(nanocomb)气敏器件为模型研究贵金属金(Au)对纳米梳的气敏性能的影响。采用单温区化学气相沉积(CVD)法,以ZnO粉末和石墨为原料制备ZnO纳米梳,进一步负载不同尺寸的Au颗粒以考察其对丙酮气体响应的影响。研究发现负载3.7±0.7 nm金的纳米梳对0.2 ppm(百万分之一)和5 ppm丙酮的响应值分别为3和21,远高于纯相纳米梳,而且丙酮的...  (本文共144页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)
中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)

贵金属-氧化锌核壳颗粒的气敏传感机制探究与掺杂改性研究

随着我国社会经济的快速发展,气敏传感器在检测环境空气质量、工业废气监测、易燃易爆与有毒害气体检测、人体呼出气体检测等领域的作用愈加重要。但是目前电阻型气敏传感器存在对低浓度的气体(小于5 ppm)灵敏度不高,选择性差等问题,因此开发高灵敏与高选择性的气敏传感器显得尤为重要。本论文从材料结构设计出发,尝试构建贵金属-氧化锌异质界面,探索这种异质界面在气敏传感中的作用,制备高灵敏的氧化锌基气敏材料。本论文选取苯、丙酮与二氧化氮作为目标气体,通过一系列表征与测试手段探究了贵金属-氧化锌异质界面对氧化锌基材料的气敏传感性能的作用与规律,并在此研究的基础之上,研制出一系列的高灵敏度与高选择性的贵金属-氧化锌核壳纳米颗粒气敏传感材料。本论文的主要研究内容和结果如下:(1)Au-ZnO异质界面的调控以及其对气敏传感性能的影响。采用两步法合成金-氧化锌核壳材料:首先采用水热法合成金-氧化锌核壳结构前驱体,利用CTAB调控ZnO在Au表面的生长速...  (本文共135页) 本文目录 | 阅读全文>>

新疆大学
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四(4-硝基苯基)卟啉、四苯基卟啉及其锌、铜配合物的合成及气敏性能研究

随着国民经济的快速发展,各种污染物的生产量越来越多,其中有毒有害气体对人类生存空间的污染更为突出。因此,能够检测低浓度有毒有害环境污染物的化学传感器的开发显得尤为迫切。本文主要研究了基于卟啉及其金属配合物的化学传感器的研制;自由基卟啉及其衍生物的电子跃迁行为和气敏性;自由基卟啉与酸性气体的相互作用;基于自由基卟啉及其衍生物的光学和电化学传感器的研制,根据电化学传感器对被测气体的响应信号进一步判断卟啉及其衍生物的半导体类型。主要研究内容如下:(1)通过Alder和Lindsey等方法成功合成了四苯基卟啉(TPP),四苯基卟啉锌(ZnTPP)、四苯基卟啉铜(CuTPP)和Meso-四(4-硝基苯基)卟啉(TNPP)。利用紫外-可见吸收光谱、傅里叶红外光谱、核磁共振(氢谱)等表征手段检测了它们光谱特征,以及通过X-射线光电子能谱(XPS)对CuTPP粉末中Cu离子的价态进行表征。结果显示,金属取代卟啉与自由基卟啉(TPP)相比,其So...  (本文共135页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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镓基半导体纳米材料的电子结构调控与性能优化

具有d~(10)电子构型的镓基氧化物是一类重要的化合物半导体,作为光催化剂和气体传感器的敏感材料受到广泛研究。半导体材料的本征性能与它们的电子结构密切相关,因此可以通过调控半导体的电子结构,优化半导体的能带、载流子的浓度和迁移特性,从而促进镓基半导体表面的气敏或光催化反应。此外,随着纳米科技的蓬勃发展和纳米材料研究的不断深入,人们意识到微纳结构形态对材料的功能同样有显著的影响。作为纳米结构单元的重要一环,纳米纤维有着定向的电子传输通道和较大的比表面积等优势,成为催化、传感和储能等领域的研究热点之一。本论文以半导体镓基氧化物为研究模型,以静电纺丝作为制备方法,得到一系列多孔镓基氧化物纳米纤维,通过分析光催化和气敏反应中的关键影响因素以及优化半导体材料的电子结构,实现了对镓基氧化物光催化性能和气敏性能的显著提升,并进一步阐释了这些材料的电子结构与功能特性之间的内在联系。主要研究内容如下:1、在原子尺度上优化半导体光催化剂的电子结构,...  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>