检索结果-南通市图书馆

Au掺杂浓度对WO_3微米球NO_2气敏特性的影响

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

中国有色金属学报 2019年第1期29卷 81-90页

作者：李停停李国栋钟祥熙魏德洲韩聪沈岩柏东北大学资源与土木工程学院沈阳110819

采用水热法制备不同Au掺杂浓度的分级多孔WO_3微米球,探讨其作为气敏材料对NO_2气体的气敏特性。利用XRD、SEM、EDS和XPS对制备的WO_3微米球的晶体结构、微观形貌以及元素组成进行结构分析。结果表明:Au掺杂浓度对WO_3微米球的结构和形... 详细信息

采用水热法制备不同Au掺杂浓度的分级多孔WO_3微米球,探讨其作为气敏材料对NO_2气体的气敏特性。利用XRD、SEM、EDS和XPS对制备的WO_3微米球的晶体结构、微观形貌以及元素组成进行结构分析。结果表明:Au掺杂浓度对WO_3微米球的结构和形貌没有明显影响,所获WO_3微米球的直径均为3～5μm,主要由直径为70～90 nm的六方相晶体结构的WO_3纳米棒组成。在相同的检测条件下,Au掺杂浓度为2%(摩尔分数)时,WO_3微米球可获得对NO_2气体的最佳气敏反应特性,且在工作温度50℃时获得最大气体灵敏度,这主要是由于该Au掺杂浓度条件下获得的WO_3微米球具有最小活化能的缘故。通过电子耗尽层理论和贵金属掺杂的化学效应对Au掺杂WO_3微米球的气敏机理进行分析和探讨。

关键词： Au掺杂 WO3微米球二氧化氮气体传感器气敏特性

PEG/WCl6添加比例对WO3薄膜形貌及气敏特性的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

东北大学学报（自然科学版） 2019年第8期40卷 1166-1171页

作者：周鹏飞赵思凯王玮沈岩柏东北大学资源与土木工程学院

以氯化钨(WCl6)、无水乙醇(C2H5OH)和二甲基甲酰胺(C3H7NO)为前驱体,以聚乙二醇(PEG-1000)为造孔剂,采用非水解溶胶-凝胶法制备WO3多孔薄膜,考察了PEG与WCl6添加比例对薄膜形貌结构和气敏特性的影响.结果表明,在PEG与WCl 6添加比例为0.... 详细信息

以氯化钨(WCl6)、无水乙醇(C2H5OH)和二甲基甲酰胺(C3H7NO)为前驱体,以聚乙二醇(PEG-1000)为造孔剂,采用非水解溶胶-凝胶法制备WO3多孔薄膜,考察了PEG与WCl6添加比例对薄膜形貌结构和气敏特性的影响.结果表明,在PEG与WCl 6添加比例为0.5时可获得形貌均一、孔隙率高、比表面积大的WO3多孔薄膜.所获WO3薄膜具有单一的单斜晶系结构,主要由直径为20~60 nm的纳米颗粒所构成.气敏特性研究结果表明,WO3多孔薄膜呈现n型半导体特性,在最佳工作温度100 ℃时表现出对NO2良好的气敏性能;WO3薄膜的成膜机理表明,造孔剂PEG-1000引导无机材料形成高孔隙率和高比表面积的三维多孔薄膜结构,该多孔结构有望作为NO2气体的潜在气敏材料.

关键词：非水解溶胶-凝胶法 PEG WO3薄膜气敏特性成膜机理

异质复合结构纳米纤维SnO2/ZnO的制备及其气敏特性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

无机材料学报 2018年第4期33卷 453-461页

作者：杜海英姚朋军王兢孙炎辉于乃森张涛董良大连民族大学机电工程学院大连116600 爱荷华州立大学工程学院电气与计算机工程系美国阿姆斯50010 沈阳师范大学教育技术学院沈阳110034 大连理工大学电子科学与技术学院大连116023 大连民族大学信息与通信学院大连116600 大连民族大学物理与材料学院大连116600

采用静电纺丝法制备了多级中空结构的SnO_2纳米纤维,然后将SnO_2纳米纤维置于90℃乙酸锌溶液中,恒温水浴条件下,在SnO_2纳米纤维上生长了ZnO纳米球,形成了异质结构的SnO_2/ZnO复合纳米纤维。分别通过XRD、SEM、EDX和XPS等表征手段对异... 详细信息

采用静电纺丝法制备了多级中空结构的SnO_2纳米纤维,然后将SnO_2纳米纤维置于90℃乙酸锌溶液中,恒温水浴条件下,在SnO_2纳米纤维上生长了ZnO纳米球,形成了异质结构的SnO_2/ZnO复合纳米纤维。分别通过XRD、SEM、EDX和XPS等表征手段对异质复合纳米纤维SnO_2/ZnO材料的结构、形貌及元素含量进行了表征分析。异质结构的SnO_2/ZnO复合纳米纤维保持了SnO_2纳米纤维多级中空的纤维结构,SnO_2纳米纤维长度约为300 nm,依附于SnO_2纤维表面的SnO_2纳米颗粒生长的ZnO纳米球直径为250~300 nm。采用静态气体测试系统对异质复合纳米纤维SnO_2/ZnO气敏元件的气敏性能进行了测试。测试结果表明:异质复合纳米纤维SnO_2/ZnO气敏元件在最佳工作温度350℃下,对(0.5~100)×10-6丙酮具有优异的响应灵敏度、较好的选择性和长期稳定性。异质复合纳米纤维SnO_2/ZnO中存在于ZnO纳米球与SnO_2纳米颗粒间的N-N同型异质结导致复合材料晶界势垒高度的降低,改善了电子与空穴的输运特性,促使SnO_2/ZnO异质复合纳米纤维的吸附能力大大增强,从而改善了SnO_2/ZnO元件的丙酮敏感特性。

关键词：静电纺丝异质复合纳米纤维 N-N同型异质结气敏特性气敏机理

超小SnO_(2)纳米颗粒的制备及其气敏特性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

吉林大学学报(理学版) 2023年第6期61卷 1463-1468页

作者：管越王思妍牟佳佳北华大学理学院吉林吉林132013

以葡萄糖和SnCl_(4)·5H_(2)O溶液为原料,采用水热法制备超小SnO_(2)纳米颗粒.在合成过程中,向溶液中加入不同量的磷酸(PA).利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积测试仪对SnO_(2)进行表征,研究添加磷酸对气敏性能的影响... 详细信息

以葡萄糖和SnCl_(4)·5H_(2)O溶液为原料,采用水热法制备超小SnO_(2)纳米颗粒.在合成过程中,向溶液中加入不同量的磷酸(PA).利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积测试仪对SnO_(2)进行表征,研究添加磷酸对气敏性能的影响,并分析其气敏机理.结果表明:最终产物具有超小的颗粒尺寸和较大的比表面积,其中掺杂0.6 mmol磷酸的SnO_(2)所制备的气体传感器气敏性能最好,在最佳工作温度200℃下,灵敏度达7.5,且具有良好的稳定性;其气敏特性的提高归因于超小的颗粒尺寸和较大的比表面积,有利于乙醇气体吸附.

关键词：超小SnO_(2)纳米颗粒水热方法磷酸气敏特性

金属掺杂石墨烯检测SF6/N2混合气体分解组分的气敏特性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

金属掺杂石墨烯检测SF6/N2混合气体分解组分的气敏特性研究

作者：易琦林重庆科技学院

学位级别：硕士

六氟化硫/氮气(SF/N)混合气体分解气体的在线检测是判断SF/N混合气体绝缘设备早期潜伏性绝缘故障有效手段之一,气体传感技术是实现SF/N混合气体绝缘设备在线检测的核心内容。通过对气体传感器气敏机理以及气敏材料的制备研究,从而实现S... 详细信息

六氟化硫/氮气(SF/N)混合气体分解气体的在线检测是判断SF/N混合气体绝缘设备早期潜伏性绝缘故障有效手段之一,气体传感技术是实现SF/N混合气体绝缘设备在线检测的核心内容。通过对气体传感器气敏机理以及气敏材料的制备研究,从而实现SF/N混合气体绝缘设备的在线监测和故障诊断。本文主要以SF/N混合气体的两种特征分解组分NF和NO气体为研究对象,首先是基于密度泛函理论的第一性原理建立出本征石墨烯、掺杂石墨烯以及其对NF和NO气体的吸附模型,从微观层面仿真研究本征石墨烯和掺杂石墨烯对特征气体的吸附特性。其次制备本征和掺杂石墨烯传感材料,研究NF和NO分子在石墨烯表面的响应特性,最后结合微观的理论计算探讨其内在的气敏机理。其主要工作和结论如下:(1)选用Material Studio仿真软件建立了4×4×1本征石墨烯、NF和NO模型,基于密度泛函理论GGA、PBE泛函,对基态进行结构优化,将最大原子位移设定为5×10?,1.0×10Ha,0.002 Ha/?,0.005 Ha。在此基础上,选取了1.0x10Ha截距半径,以确保系统的总能值的准确性。布里渊区k点网格被设定成2x2x1。利用DFT-D(格林)法来进行色散作用力的处理。在优化后的本征石墨烯基础上,将NF和NO气体分子以不同的姿态靠近本征石墨烯,分别把它们放在石墨烯的三个高对称的T、B和H位上,从而构建出十五种吸附体系,并对这十五种吸附体系进行结构优化,最后得到稳定的结构。计算结果显示,本征石墨烯对NF和NO气体分子的吸附过程为物理吸附。(2)在本征石墨烯吸附研究的基础上,用Al、Ga和Pt原子取代石墨烯平面中的一个碳原子得到掺杂石墨烯,研究了掺杂石墨烯对两种特征分解组分NF和NO气体分子的吸附特性、态密度、能带结构以及差分电荷密度。计算结果表明,铂掺杂石墨烯对NF和NO两种特征气体的气体为较强烈的化学吸附,结构发生了明显的变形,伴随着大量电荷的转移、旧键的断裂和新键的形成,增强了体系的导电性,为后文铂掺杂石墨烯传感器材料的制备提供理论支持。(3)采用化学还原法制备本征以及铂掺杂石墨烯纳米薄膜材料。表征结果分析发现铂金属纳米粒子的负载可以提高石墨烯片层的表面利用率。对NF和NO气体的响应明显,电阻变化率分别为-15.78%和-5.36%。结果表明,铂掺杂石墨烯纳米薄膜材料对NF气体具有更高的选择性。

关键词： SF6/N2气体密度泛函理论气敏特性石墨烯

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

硫化锌基异质结构及掺杂气敏特性研究

硫化锌基异质结构及掺杂气敏特性研究

作者：张勤伟吉林大学

学位级别：硕士

随着科技的高速发展,人们生活水平逐步改善,对空气安全的重视程度显著提高。对空气中有害挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds)气体进行实时监测引起了广泛关注。其中半导体型气体传感器因其易于集成和性能良好的特点,被广泛... 详细信息

随着科技的高速发展,人们生活水平逐步改善,对空气安全的重视程度显著提高。对空气中有害挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds)气体进行实时监测引起了广泛关注。其中半导体型气体传感器因其易于集成和性能良好的特点,被广泛的应用在民用和工业气体环境监测等领域中。目前,气体传感器存在检测气体单一和检测速度缓慢的问题。因此,制备具有双气体探测和快速高效检测能力的气体传感器是目前亟待解决的热点话题。本论文以典型的宽带隙n型半导体硫化锌(ZnS)为主体材料,通过构筑异质结构实现了对三乙胺和苯胺的双重气体探测;通过稀土元素掺杂实现了对三乙胺的快速检测,提升了ZnS基传感器的响应值、响应速度、工作温度等气敏性能,详细分析了气敏性能的增强原因。具体研究内容如下:1.通过气液相化学沉积的方法合成了ZnS纳米颗粒,随后采用高温处理,快速冷却的方法合成了ZnS-ZnO异质结构和ZnO纳米片。探究工作温度对传感器选择性的影响。气敏测试结果表明,ZnS-ZnO基传感器对三乙胺和苯胺的气敏性能明显优于ZnS和ZnO基传感器,在160℃下ZnS-ZnO基气体传感器对100ppm三乙胺的响应值为13.3,是100 ppm苯胺的2.2倍;在200℃下ZnS-ZnO基气体传感器对100ppm苯胺的响应值为11,是100 ppm三乙胺的4.4倍。此外,n-n异质结的形成,加快了载流子输运速度,提高了传感器的气敏性能。通过调节传感器的工作温度,实现了对三乙胺和苯胺的双气体探测。2.利用化学气液相沉积的方法制备ZnS纳米颗粒和Sm离子掺杂的ZnS纳米颗粒。探究了Sm离子掺杂对气敏性能的影响。气敏测试结果表明,在180℃下ZnS@Sm基传感器对100 ppm三乙胺气体的响应值为22,是未掺杂ZnS基传感器的5.5倍;是其他干扰气体的十倍以上,展现出优异的选择性;对100 ppm三乙胺气体的响应时间为1 s,比未掺杂的ZnS基传感器的响应时间缩短了11 s,具有快速的响应速度。Sm离子掺杂增强了材料的催化活性,提高了传感器的响应值和响应速度。

关键词：硫化锌气体传感器异质结构掺杂双气体检测气敏特性

玉米秸秆基气凝胶传感器制备及玉米病虫害VOC气敏特性研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

玉米秸秆基气凝胶传感器制备及玉米病虫害VOC气敏特性研究

作者：李益飞东北林业大学

学位级别：硕士

挥发性有机化合物(VOC)检测技术作为一种有前途的农业病虫害早期诊断的分析手段,可通过检测患病农作物所释放的VOC浓度变化,及时判断农作物的患病情况。这引起了研究人员广泛的关注。然而传统的VOC检测技术存在着生物相容性差、仪器价... 详细信息

挥发性有机化合物(VOC)检测技术作为一种有前途的农业病虫害早期诊断的分析手段,可通过检测患病农作物所释放的VOC浓度变化,及时判断农作物的患病情况。这引起了研究人员广泛的关注。然而传统的VOC检测技术存在着生物相容性差、仪器价格昂贵、检测温度苛刻、无法实时监测等缺点,这限制了其在农业病虫害监测领域的应用。随着科学技术水平的进步,植物可穿戴传感器因其高灵敏度、低成本、连续实时监测等优点在农业智能监测领域展现了巨大的潜力。在这里本文针对现有的VOC病虫害监测手段存在的缺陷,提出了一种低成本植物可穿戴的玉米秸秆基气凝胶传感器,可在常温条件下通过监测感染病菌农作物释放VOC气体含量的改变实现病害早期监测,降低农业损失。本文的主要研究内容包括以下几个方面:(1)以绿色廉价的玉米秸秆为传感器基底制备负载PANI-WO气敏材料的玉米秸秆气凝胶传感器;提出了低成本、具有良好稳定性、良好生物相容性的玉米秸秆基气凝胶传感器的制备工艺;通过表征手段,包括SEM、X射线衍射技术、傅里叶变换红外光谱技术,研究了传感器表面微观结构、内部晶体结构、内部官能团组成和传感机理。(2)以玉米遭遇病虫害时所释放的VOC为分析标志物,在室温环境下研究了玉米秸秆基气凝胶传感器的气敏性能;通过控制变量法,获得了具有最佳VOC响应性能的玉米秸秆基气凝胶传感器;通过设置对照实验,研究了不同的传感表面对VOC气敏性能的影响;研究了玉米秸秆基气凝胶传感器在不同气体浓度下对不同VOC气体的响应特性;研究了玉米秸秆基气凝胶传感器VOC气体选择性与长时间稳定性。(3)以玉米遭遇病虫害时所释放的VOC为分析标志物,研究了玉米秸秆基气凝胶传感器在不同环境下的气敏性能;以感染镰刀菌的玉米植株为研究对象,研究了玉米秸秆基气凝胶传感器在病菌感染早期阶段的VOC实时响应,证实了其在农业病虫害监测方面的可能性。

关键词：玉米病虫害气敏特性挥发性有机化合物传感检测

检测SF6分解组分H2S和SO2的改性石墨烯基传感器气敏特性研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

检测SF6分解组分H2S和SO2的改性石墨烯基传感器气敏特性研究

作者：高新西南大学

学位级别：硕士

随着国家乡村振兴等一系列乡村战略的提出与实施,农业农村现代化建设加快了步伐,这对于农村电网的供电保障能力提出了新的要求。电力设备作为农村电力建设中至关重要的一环,充分保障其安全稳定运行,对于农网巩固、推动农村经济发展、助... 详细信息

随着国家乡村振兴等一系列乡村战略的提出与实施,农业农村现代化建设加快了步伐,这对于农村电网的供电保障能力提出了新的要求。电力设备作为农村电力建设中至关重要的一环,充分保障其安全稳定运行,对于农网巩固、推动农村经济发展、助力乡村振兴有着重要的意义。在农网技术的发展过程中,SF气体绝缘设备作为一种可靠的输变电设备,在电力系统中得到了广泛的应用。但在设备的制造、运输等过程中会出现不同程度的绝缘缺陷,诱发局部放电,进而引起SF分解。通过对SF分解组分进行检测来判断故障类型以实现对电力设备绝缘性能的监测,从而能够及时发现设备存在的潜在性故障,尽可能地避免电网事故的发生,保障电力电网的稳定可靠运行。石墨烯以其大比表面积、高电子迁移率成为近年来气敏传感领域的研究热点,但本征石墨烯对多种小分子气体传感性能有限,灵敏度低;而通过掺杂、氧化等多种改性方式可以提升石墨烯类气敏材料对目标气体的传感性能。因此,本文以SF的分解组分HS和SO作为主要目标气体,探究了环氧基掺杂石墨烯(G-O)、钯掺杂石墨烯(Pd-G)和环氧基与钯共掺杂石墨烯(Pd-G-O)对HS和SO的气敏特性以及气敏机理,为SF分解组分的检测提供理论基础与实验支撑。论文主要研究工作及成果如下:(1)建立了三种改性石墨烯模型(G-O,Pd-G,Pd-G-O)并分析了态密度、轨道等重要仿真参数。研究发现,环氧基引入有效打开了本征石墨烯的能隙;而Pd金属原子掺杂在费米能级处引入了新的杂质能级,有效提升了本征石墨烯的电荷转移能力;通过环氧基和Pd共掺杂,能隙达到0.214e V,体系更加稳定的同时电荷转移能力也得到了较好的改善。(2)基于密度泛函理论的第一性原理,建立G-O,Pd-G和Pd-G-O对HS的吸附模型,从吸附能、态密度、电荷转移、轨道等方面分析了改性石墨烯对HS气体分子的吸附性能。研究发现:三种改性方式均提高了石墨烯对HS的吸附性能,吸附能大小为:G-O>Pd-G-O>Pd-G;电荷转移量大小为:Pd-G-O>Pd-G>G-O。其中Pd-G-O效果更优,吸附能达到-1.015e V,为较强的化学吸附,且对应着强烈的电荷转移值0.281e,良好的吸附效果归因于S 3p轨道和Pd 4d轨道之间的强烈的杂化作用。在吸附体系中,Pd-G-O为电子受体,HS为电子给体,表现为n型吸附。(3)基于氧化还原法制备了三种气敏材料并基于滴涂法制备了平面型气敏传感器件;利用气敏测试平台测试了其对HS的气敏性能。研究发现:三种传感器检测HS的最佳工作温度分别为225°C,175°C,175°C;对100μL/L浓度以下的HS气体均表现出良好的线性关系,其中Pd-G-O对HS的拟合度良好,检测下限为0.5μL/L。对于50μL/L的HS气体,Pd-G-O气敏传感器的响应恢复时间分别为23/18s,响应值为10.02。响应恢复时间相较于G-O,Pd-G更短,响应值更高。三种传感器在氧吸附后气敏材料的空穴耗尽层进一步累积,传感器电阻降低;而在HS气氛中,氧离子与HS发生氧化还原反应释放电子回到气敏材料表面,空穴耗尽层变薄,传感器电阻增加。(4)基于第一性原理,探究了三种改性石墨烯对SO的吸附性能。结果表明:G-O,Pd-G和Pd-G-O对SO分子的吸附能绝对值分别为1.162e V,0.859e V,1.237e V;电荷转移为0.028e,0.099e和0.071e。三种吸附模型都表现为化学吸附,其中Pd-G-O的吸附性能最优,表现在较强的吸附能、较大的电荷转移值和强烈的轨道杂化现象,但其解吸附能力较差;而Pd-G表现出较好的电荷转移和脱吸附能力。在吸附体系中,SO为电子受体,表现为p型吸附。(5)基于气敏测试平台研究了三种改性石墨烯对SO的气敏性能。实验结果表明:G-O,Pd-G和Pd-G-O检测50μL/L SO气体的最佳工作温度分别为225°C,175°C,125°C。在最佳工作温度125°C下,Pd-G-O对50μL/L SO的响应值为10.5,是G-O和Pd-G的1.567倍和1.235倍;Pd-G-O传感器的浓度特性拟合效果较好,检测下限达到1.1μL/L;但是其恢复时间较长,对于50μL/L SO的恢复时间为36s;而同等条件下的Pd-G传感器的响应恢复时间为29s。三种传感器在SO气氛中,氧离子与SO发生氧化还原反应中和电子,空穴耗尽层进一步累积,使得传感器电阻减小。本论文的相关工作是气体传感器法在SF气体绝缘设备在线监测的积极探索,研究成果为SF绝缘电气设备提供了理论和实验支撑。

关键词： SF6分解组分改性石墨烯 H2S SO2 气敏特性

静电纺丝法制备不同形貌的纳米SnO_2及其甲醛气敏特性的研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

功能材料 2015年第21期46卷 21104-21110页

作者：杜海英苏航王兢邵强孙炎辉李晓干大连理工大学电子科学与技术学院辽宁大连116024 大连民族大学机电工程学院辽宁大连116600

采用静电纺丝法,分别选取不同的有机溶剂PVP,PMMA,制备了SnO２的有机物纳米纤维. 在６００℃温度下退火后,得到不同形貌的SnO２纳米材料(SnO２纳米纤维和SnO２纳米颗粒).分别通过XRD,SEM,TEM,BET等表征方法对材料的微结构进行了表征,并... 详细信息

采用静电纺丝法,分别选取不同的有机溶剂PVP,PMMA,制备了SnO２的有机物纳米纤维. 在６００℃温度下退火后,得到不同形貌的SnO２纳米材料(SnO２纳米纤维和SnO２纳米颗粒).分别通过XRD,SEM,TEM,BET等表征方法对材料的微结构进行了表征,并分别制备了基于SnO２纳米纤维和SnO２纳米颗粒的气敏元件,测试了这些元件对(０．５~５０)×１０－６的甲醛气体的敏感性能.测试结果表明,在(０．５~５０)×１０－６甲醛浓度范围内,SnO２纳米颗粒气敏元件比SnO２纳米纤维气敏元件表现出更低的工作温度、更高的响应灵敏度和略长的响应及恢复时间.两种元件都对甲醛表现出良好的选择性.最后,分析了SnO２纳米材料对甲醛的吸附机理。

关键词：静电纺丝纳米材料气体传感器气敏特性气敏机理