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Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O/WO_(3)纳米材料制备及H_(2)S气敏性能

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复合材料学报 2024年第2期41卷 816-826页

作者：桂阳海吴锦涛田宽郭会师张心华郑州轻工业大学材料与化学工程学院郑州450000 河南恒安电力股份有限公司郑州450001

近年来,H_(2)S作为哮喘和慢阻肺的新型生物标志物对人体健康监测具有重要意义,因此人们对低功耗、高选择性、低检出限和高稳定性H_(2)S传感器的研究显得十分迫切。通过两步原位生长的方式合成了Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O/WO_(3... 详细信息

近年来,H_(2)S作为哮喘和慢阻肺的新型生物标志物对人体健康监测具有重要意义,因此人们对低功耗、高选择性、低检出限和高稳定性H_(2)S传感器的研究显得十分迫切。通过两步原位生长的方式合成了Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O/WO_(3)纳米材料。以原位水热法合成的WO_(3)纳米片为基底,通过调控水浴反应时间,在WO_(3)纳米片上原位生长了不同的Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O/WO_(3)纳米材料。利用FE-SEM、FTIR、XRD和TG等方法对复合材料进行表征和气敏性能测试。结果表明:反应20 min所制得的Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O/WO_(3)复合材料具有最优异的气敏性能,在最佳工作温度(90℃)下对浓度为50×10^(−6)H_(2)S气体的响应值高达109,响应和恢复时间分别为130 s和182 s,对H_(2)S气体表现出优异的选择性。该复合材料在低浓度H_(2)S(3×10^(−6))氛围中,仍具有良好的响应恢复曲线。在一个月内进行的3次重复测试中,表现出较好的重复性和长期稳定性。Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O/WO_(3)气敏材料的原位制备及气敏性能研究为气敏传感器器件的制备提供了新思路,为气敏材料的多样性提供了新途径。在环境检测和智能医疗方面有着潜在的应用价值。

关键词：纳米材料 WO_(3) Co(CO_(3))_(0.5)(OH)·0.11H_(2)O H_(2)S 复合材料原位气敏

CrO对ZnO-BiO基高压压敏陶瓷性能的影响

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材料工程 2024年 54-60页

作者：桂阳海涂远生田宽郭会师黄海张心华南阳金牛电气有限公司河南恒安电力股份有限公司郑州轻工业大学材料与化学工程学院

采用固相烧结法制备ZnO-Bi2O3-Co2O3-NiO-Mn3O4-SiO2-Cr2O3压敏陶瓷，研究不同掺杂量的Cr2O3对ZnO压敏陶瓷的微观结构和电气性能的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及电化学工作站分别对样品的物相、微观形貌... 详细信息

采用固相烧结法制备ZnO-Bi2O3-Co2O3-NiO-Mn3O4-SiO2-Cr2O3压敏陶瓷，研究不同掺杂量的Cr2O3对ZnO压敏陶瓷的微观结构和电气性能的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及电化学工作站分别对样品的物相、微观形貌及电性能进行表征。结果表明：Cr2O3的加入不仅具有抑制ZnO晶粒异常生长和提升晶粒均匀分布的作用，而且能显著降低ZnO晶粒电阻，增加晶界电阻。在Cr2O3添加量为0%～0.21%(摩尔分数，下同)范围内，随着添加量的增大，压敏陶瓷的非线性系数表现为先增加后减小。当Cr2O3掺杂量为0.14%时，ZnO压敏陶瓷具有优异的电气性能：电位梯度E1 mA=216 V·mm-1、泄漏电流JL=0.36μA·cm-2、非线性系数α=25、残压比K=1.815、老化系数Kct=0.647。此外，该压敏陶瓷在4/10μs波形下100 kA脉冲电流冲击2次后U1 mA仍保持为初始的96.75%，表现出良好的冲击稳定性，在配电系统避雷器中具有巨大的应用潜力。

关键词： ZnO压敏陶瓷 Cr O 掺杂微观结构电气性能阻抗性能

CrO对ZnO-BiO基高压压敏陶瓷性能的影响

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材料工程 2024年

作者：桂阳海涂远生田宽郭会师黄海张心华郑州轻工业大学材料与化学工程学院南阳金牛电气有限公司河南恒安电力股份有限公司

关键词： ZnO压敏陶瓷 Cr O 掺杂微观结构电气性能阻抗性能

原位自生SiC晶须对原料预氧化SiC耐磨材料显微结构和性能的影响

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陶瓷学报 2024年第2期45卷 332-337页

作者：郭会师赵志强李文凤高朝阳贾晓东刘应凡陈凤华桂阳海郑州轻工业大学材料与化学工程学院河南郑州450001 河南工业大学材料科学与工程学院河南郑州450001

以Si粉、活性炭、预氧化的SiC颗粒为原料,于埋炭条件下经1500℃保温3h烧制后,制备出了原位自生SiC晶须复合SiC耐磨材料,并研究了SiC晶须对原料预氧化SiC耐磨材料性能的影响,并分析了这些性能和显微结构间的关系。结果表明,原位自生SiC... 详细信息

以Si粉、活性炭、预氧化的SiC颗粒为原料,于埋炭条件下经1500℃保温3h烧制后,制备出了原位自生SiC晶须复合SiC耐磨材料,并研究了SiC晶须对原料预氧化SiC耐磨材料性能的影响,并分析了这些性能和显微结构间的关系。结果表明,原位自生SiC晶须可提高SiC耐磨材料的致密度和力学性能,并在Si粉和活性炭共同添加量为12 wt.%时改善效果较佳,对应试样的抗冲击强度和硬度分别为29.91 kJ·m^(-2)和98(HRB),磨耗比为4.49。这是因为原位自生的SiC晶须充填在SiC颗粒间的孔隙中,形成了均匀的网络结构,且其伴生的SiO_(2)和SiC原料预氧化的产物SiO_(2),均可与α-Al_(2)O_(3)添加剂反应生成莫来石,增强了晶须与基体间的结合力。当SiC耐磨材料受到外力作用时,这些与基体结合较好的SiC晶须,可通过拔出、裂纹的偏转和桥联等途径改善SiC耐磨材料的力学性能。

关键词： SiC晶须预氧化原位自生 SiC耐磨材料力学性能显微结构

Co(CO)(OH)·0.11HO/WO纳米材料制备及HS气敏性能

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复合材料学报 2023年

作者：桂阳海吴锦涛田宽郭会师张心华河南恒安电力股份有限公司郑州轻工业大学材料与化学工程学院

近年来，H2S作为哮喘和慢阻肺的新型生物标志物对人体健康监测具有重要意义，因此人们对低功耗、高选择性、低检出限和高稳定性H2S传感器的研究显得十分迫切。通过两步原位生长的方式合成了Co(CO3)0.5(OH)·0.11H2O/WO3纳米材料。以原... 详细信息

近年来，H2S作为哮喘和慢阻肺的新型生物标志物对人体健康监测具有重要意义，因此人们对低功耗、高选择性、低检出限和高稳定性H2S传感器的研究显得十分迫切。通过两步原位生长的方式合成了Co(CO3)0.5(OH)·0.11H2O/WO3纳米材料。以原位水热法合成的WO3纳米片为基底，通过调控水浴反应时间，在WO3纳米片上原位生长了不同的Co(CO3)0.5(OH)·0.11H2O/WO3纳米材料。利用FE-SEM、FTIR、XRD和TG等方法对复合材料进行表征和气敏性能测试。结果表明，反应20 min所制得的Co(CO3)0.5(OH)·0.11H2O/WO3复合材料具有最优异的气敏性能，在最佳工作温度 (90℃) 下对浓度为50×10-6H2S气体的响应值高达109，响应和恢复时间分别为130 s和182 s，对H2S气体表现出优异的选择性。该复合材料在低浓度H2S (3×10-6) 氛围中，仍具有良好的响应恢复曲线。在一个月内进行的三次重复测试中，表现出较好的重复性和长期稳定性。Co(CO3)0.5(OH)·0.11H2O/WO3气敏材料的原位制备及气敏性能研究为气敏传感器器件的制备提供了新思路，为气敏材料的多样性提供了新途径。在环境检测和智能医疗方面有着潜在的应用价值。

关键词：纳米材料 WO Co(CO ) (OH)·0.11H O H S 复合材料原位气敏

氧化石墨烯复合相变微胶囊制备及传热特性研究

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工程热物理学报 2023年第12期44卷 3414-3419页

作者：吴学红王凯王强伟陈亚南刘鹤王燕令常志娟桂阳海郑州轻工业大学能源与动力工程学院郑州450000

本文采用原位聚合法以氧化石墨烯物理改性密胺树脂为壳材,包覆石蜡制备石蜡@密胺树脂/氧化石墨烯相变微胶囊。石蜡@密胺树脂/氧化石墨烯复合相变微胶囊在保存了石蜡高储能密度的同时有效防止了石蜡泄漏,并且提高了其导热性。当质量分数... 详细信息

本文采用原位聚合法以氧化石墨烯物理改性密胺树脂为壳材,包覆石蜡制备石蜡@密胺树脂/氧化石墨烯相变微胶囊。石蜡@密胺树脂/氧化石墨烯复合相变微胶囊在保存了石蜡高储能密度的同时有效防止了石蜡泄漏,并且提高了其导热性。当质量分数ω为6%时,导热系数为1.25 W·m^(-1)·K^(-1),提高了7.8倍,潜热略有降低,潜热焓值为185.4 J·g^(-1),包覆率为70.4%。将制备的改性微胶囊进行防泄漏测试研究,展现出优异的热稳定性能。

关键词：相变微胶囊氧化石墨烯导热系数防泄漏

ZIF-67修饰WO_(3)纳米片的制备及其气敏性能

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复合材料学报 2023年第2期40卷 940-949页

作者：桂阳海钱琳琳田宽郭会师张景浩万程涛杨晓艳郑州轻工业大学材料与化学工程学院郑州450000

金属氧化物半导体气敏传感器在有毒有害气体检测领域逐渐表现出巨大的应用前景,但是金属氧化物半导体传感器通常在检测时受环境湿度影响较大,这极大地限制了其应用。本文采用水热法成功在陶瓷管表面原位生长WO_(3)纳米片,并以此为基底,... 详细信息

金属氧化物半导体气敏传感器在有毒有害气体检测领域逐渐表现出巨大的应用前景,但是金属氧化物半导体传感器通常在检测时受环境湿度影响较大,这极大地限制了其应用。本文采用水热法成功在陶瓷管表面原位生长WO_(3)纳米片,并以此为基底,在其表面生长ZIF-67多孔材料,通过调控W和Co的比例制备了不同比例的ZIF-67/WO_(3)复合材料,利用XRD、SEM、FTIR和比表面积测试仪(BET)等方法对所制备的材料进行物相和形貌表征。针对其不同比例的复合材料的气敏性能进行了研究。结果表明:W∶Co摩尔比为1∶1的ZIF-67/WO_(3)(1∶1)复合材料性能最好,在220℃对三乙胺表现出优异的选择性,对体积分数为100×10^(-6)的三乙胺的响应值可达140.34,响应和恢复时间分别为9 s和7 s。研究了空气相对湿度(RH)对ZIF-67/WO_(3)(1∶1)传感器的影响,结果表明,在高达75%RH环境下该材料仍能保持较好的响应值,相对于纯WO_(3)气敏材料具有较好的抗湿性能。

关键词： WO_(3) ZIF-67 复合材料原位三乙胺抗湿气敏

微波辅助合成Cr_(2)O_(3)纳米颗粒及气敏性能

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电子元件与材料 2022年第8期41卷 802-809页

作者：桂阳海钱琳琳田宽郭会师陈杰郑州轻工业大学材料与化学工程学院河南郑州450000

金属氧化物半导体气敏传感器在有毒易燃气体检测方面有着重要的应用价值,但在实际检测中存在工作温度高、选择性差等问题,因此制备一种简单高效的气敏传感器尤为重要。分别采用微波气-液界面法和微波一锅法制备了纳米Cr_(2)O_(3)材料,... 详细信息

金属氧化物半导体气敏传感器在有毒易燃气体检测方面有着重要的应用价值,但在实际检测中存在工作温度高、选择性差等问题,因此制备一种简单高效的气敏传感器尤为重要。分别采用微波气-液界面法和微波一锅法制备了纳米Cr_(2)O_(3)材料,并通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等技术对合成样品的物相和形貌进行表征。研究了不同方法制备的Cr_(2)O_(3)的气敏性能。结果表明,微波气-液界面法相对于微波一锅法制备的Cr_(2)O_(3)纳米颗粒更均匀且尺寸较小,对醇类气体表现出良好的气敏性能,尤其是异丙醇气体。在最佳工作温度210℃,对体积分数为50×10异丙醇的最大响应为6.30,检出限低至3×10,在长期的循环测试中,显示出优异的响应和稳定性。

关键词： Cr_(2)O_(3) 微波气-液界面法一锅法异丙醇气敏

ZIF-67修饰WO纳米片的制备及其气敏性能

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复合材料学报 2022年

作者：桂阳海钱琳琳田宽郭会师张景浩万程涛杨晓艳郑州轻工业大学材料与化学工程学院

金属氧化物半导体气敏传感器在有毒有害气体检测领域逐渐表现出巨大的应用前景，但是金属氧化物半导体传感器通常在检测时受环境湿度影响较大，这极大的限制了其应用。本文采用水热法成功在陶瓷管表面原位生长WO纳米片，并以此为基底，...

金属氧化物半导体气敏传感器在有毒有害气体检测领域逐渐表现出巨大的应用前景，但是金属氧化物半导体传感器通常在检测时受环境湿度影响较大，这极大的限制了其应用。本文采用水热法成功在陶瓷管表面原位生长WO纳米片，并以此为基底，在其表面生长ZIF-67多孔材料，通过调控W和Co的比例制备了不同比例的ZIF-67/WO复合材料，利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外(FT-IR)和比表面积测试仪(BET)等方法对所制备的材料进行物相和形貌表征。针对其不同比例的复合材料的气敏性能进行了研究，结果表明，ZIF-67/WO(1:1)复合材料性能最好，在220℃对三乙胺表现出优异的选择性，对体积分数为100×10的三乙胺的响应值可达140.34，响应/恢复时间分别为9 s和7 s。研究了空气相对湿度 (RH) 对ZIF-67/WO(1:1)传感器的影响，结果表明，在高达75%RH环境下该材料仍能保持较好的响应值，相对于纯WO气敏材料具有较好的抗湿性能。

关键词：