检索结果-南通市图书馆

作者：王贺艳太原理工大学

学位级别：硕士

纳米材料具有独特的性能,其在太阳能电池、纳米发电机、药物输运、传感器和光催化等领域具有广泛的应用。近年来,纳米半导体材料在传感器领域的研究引起人们的关注。目前,文献报道的气敏性材料主要集中在对乙醇、一氧化碳、氢气、甲烷... 详细信息

纳米材料具有独特的性能,其在太阳能电池、纳米发电机、药物输运、传感器和光催化等领域具有广泛的应用。近年来,纳米半导体材料在传感器领域的研究引起人们的关注。目前,文献报道的气敏性材料主要集中在对乙醇、一氧化碳、氢气、甲烷等气体的研究方面,对于易挥发有机化合物(如胺类、醛类等),尤其是较低温度下对低浓度挥发性物质的气敏性研究较少。因此,合成高效的气敏材料用于检测低浓度挥发性有害物质,对于人类健康和环境保护具有重要的实际意义。针对气敏材料在有害物质微量检测困难、选择性和稳定性低等问题,本论文从纳米材料设计、合成及改性几方面对醛类、胺类等有害物质气敏性进行了较系统的研究,探索了纳米材料的结构、形貌及金属改性对气敏性能的影响,主要研究内容和结论如下：(1)利用水热法,合成了具有独特形貌的铅笔形纳米氧化锌,并对其气敏性进行了研究,考察了反应时间、温度、反应物配比等对纳米氧化锌结构和性能的影响,阐述了铅笔形纳米氧化锌的生长机理。研究表明,具有长径比较大的铅笔形纳米氧化锌对低浓度二甲胺具有很好的气敏性。(2)利用过渡金属铜、锰、钴对铅笔形纳米氧化锌进行了原位改性。考察了金属种类和掺杂量对纳米氧化锌结构和气敏性的影响,详细阐述了金属种类和掺杂量对气敏性影响的机理。结果表明,锰的引入对纳米氧化锌的大小、形貌产生了影响。通过优化掺杂量,可以改善对二甲胺的气敏性。(3)合成了网状纳米氧化锌,研究了水热时间、煅烧温度及反应物配比对纳米氧化锌结构和气敏性的影响。结果表明,合适的水热时间有利于氧化锌网状结构的形成,煅烧温度越高越有利于结晶,反应物的配比影响产物的气敏性。(4)在合成网状纳米氧化锌的同时,利用过渡金属镧、锡、钴对其进行了原位改性。考察了金属种类和掺杂量对纳米氧化锌形貌和气敏性的影响。结果表明,镧的适量掺杂可以提高对乙醛的选择性,锡的适量掺杂可以提高对乙醇胺的选择性,钴的适量掺杂可以提高对三乙胺的选择性。

关键词：纳米氧化锌合成形貌改性气敏性能

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