摘要：本文采用水热法成功制备了Au纳米颗粒负载的WO3纳米花材料,并运用XRD,SEM,TEM等手段对其晶体结构和形貌进行了表征,并详细研究了其对二甲苯的气敏性能.首先对Au的浓度和气敏元件的工作温度进行了优化,结果表明,0.4μl Au纳米颗粒负载的WO3对二甲苯的灵敏度最高,最佳工作温度为250℃.同纯WO3相比,Au纳米颗粒负载的WO3纳米花具有更快的响应/恢复速度和更高的目标气体选择性,在100 ppm二甲苯中灵敏度达到了29.5.此外,检测限度可以低至5 ppm水平.最后对气敏元件表面可能发生的氧化还原反应的机理进行了研究和讨论,认为Au负载的WO3纳米花材料有望应用于二甲苯气体传感器.

摘要：通过Ansys仿真分析,对微机电系统(MEMS)气体传感器悬膜式微热板整体结构进行优化,有效地降低热串扰,减少加热层向硅基底的热量传导,从而降低传感器的功耗;并设计圆弧应力匀散结构,降低微热板的热应力。测试气敏结果表明:该传感器对NO_(2)具有较好的响应和恢复特性,检测下限达到0.1×10^(-6),并且与NO_(2)体积分数有良好的线性关系。

摘要：低维纳米金属氧化物半导体因其独特的微观结构、表界面性质,拥有优异的电学、光学、催化、吸脱附等特性,广泛应用于化学传感及其他功能领域。金属氧化物半导体材料的化学组成与晶体结构、微观形貌与表界面特性等在很大程度上决定器件的气敏行为;合适的半导体材料体系设计以及独特的低维微纳结构的构筑是实现高性能气敏响应的重要途径。本文聚焦金属氧化物半导体纳米材料的制备及其气敏响应机制的最新研究进展,总结了低维纳米金属氧化物半导体材料的设计、制备、改性方法,以及气敏响应机理等新结果,为气敏等功能材料领域研究者进一步研发高性能金属氧化物基气敏传感材料提供了较系统理论与技术参考。

摘要：制备性能优异的气敏材料对于设计高性能气体传感器具有重要意义。该文采用水热法制备了ZnO纳米片,利用石墨烯量子点(GQDs)对ZnO纳米片进行了掺杂,研究了GQDs掺杂量对材料气敏性能的影响。研究结果表明:与未掺杂ZnO纳米材料相比,复合材料气敏元件具有独特的响应和恢复特性,更有利于其实际应用。

摘要：对国内文献报道的气体传感器气敏性能测试系统的设计开发情况进行综述。从配气系统、数据处理系统、软件开发三个方面对半导体型气体传感器测试系统的组成进行了概述。配气系统为气敏性能测试提供一定浓度目标气体,分为静态配气法和动态配气法,动态配气法制备出的气体精确度较高,误差较小,可以连续制备气体,是目前主要配气方式。控制器是测试系统的核心部件,负责接收、处理、储存传感器与目标气体反应产生的信号,应用较多的是单片机,其次是ARM微控制器,但都存在内存和存储空间有限的问题。测试软件主要功能是发送指令,实现整个测试系统的有序运行,并实时显示测试结果,目前开发工具种类较多,其中LabVIEW较受青睐。未来气敏测试系统的测试精确度和测试效率还需进一步提高,研究开发功能更加全面的测试系统,来满足其它类型传感器测试需求。

摘要：设计和制备一维、二维和特殊形貌纳米材料并研究其性能一直是纳米材料研究的热点领域。利用简单、有效的方法合成尺寸可控、均匀、分散的一维、二维以及具有特殊形貌的纳米材料,研究它们的特殊性能,探讨它们的应用,将促进纳米材料的研究以及应用。本论文采用简单方便的低热固相化学反应方法合成了不同形貌的钨酸盐纳米材料,采用X-射线粉末衍射仪进行组成分析,采用电子显微镜观察样品的形貌和粒径大小,测试了这些材料对于多种有毒有害气体的敏感性能。

摘要：近年来,随着环境污染问题日益严重,对传感器的要求也在不断提升。传统的金属氧化物气体传感器虽然具有良好的响应,但是工作温度高和选择性差制约了其发展。紫外光激发与形貌调控、金属掺杂和构建异质结相结合被认为是解决这一问题的有效途径。综述了近年来紫外光激发的金属氧化物气体传感器的研究进展,详细探究了紫外光激发金属氧化物气体传感器的工作机理,并对紫外光激发下以ZnO、TiO_(2)、SnO_(2)、In_2O_(3)四种金属氧化物为敏感材料的半导体型气体传感器、气敏结构以及器件设计与器件集成的研究进展进行了综述。最后,指出了紫外光激发金属氧化物气体传感器在实际应用中可能面临的一些挑战和问题。

摘要：聚苯胺具有良好的氧化还原性和环境稳定性以及优异的导电性,是一种良好的气敏材料。但是聚苯胺的共轭离域结构使其在中性和碱性环境中的应用受到制约。碳纳米管具有比表面积大、可在常温下表现出对于不同气体良好的吸附能力的特点,但是单纯的碳纳米管对气体的吸附选择性较差。文章主要介绍了采取金属、金属氧化物或者聚合物掺杂等不同手段改性的聚苯胺、碳纳米管以及聚苯胺/碳纳米管复合材料分别作为气敏材料的气敏性能及气敏机理的研究进展,得出经过改性的聚苯胺/碳纳米管复合材料具备更加优良的气敏特性,但也指出存在复合材料各部分协同作用机理尚不明确,除氨气外其余气体的气敏反应机理研究较少的问题,提出未来应进一步探索复合材料气敏反应机理与复合材料各部分的协同作用机制,设计出所需要材料的分子结构,进而有针对性地对聚苯胺和碳纳米管进行功能化掺杂,合成优良的复合气敏材料。

摘要：采用自组装法合成了具有异质界面的f-Ti_(3)C_(2)T_(x)/ZIF-8复合材料,采用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射、N_(2)等温吸脱附测试对合成样品的物相结构和微观结构进行了表征,并通过自行设计的四通道气敏测试设备对其气敏性能进行了研究。材料分析测试发现,形状规则的ZIF-8材料均匀分布于二维少层Ti_(3)C_(2)T_(x)的表面与层间,在界面处存在典型的异质结构。气敏性能测试表明:在225℃下,该复合材料对100μL/L NO_(2)的气敏响应高达98.35%,且是ZIF-8材料气敏响应的2.1倍。认为强导电的f-Ti_(3)C_(2)T_(x)与ZIF-8复合后形成的异质结构,不仅为ZIF-8与气体表面反应产生的自由电子提供导电通道,而且通过界面效应强化了复合材料表面气固反应时电子与空穴的分离效率,进而显著提升了复合材料对NO_(2)气体的气敏性能。同时,f-Ti_(3)C_(2)T_(x)/ZIF-8复合材料的层状结构可以为目标气体分子向ZIF-8的扩散提供方便路径。

摘要：以无机盐为原料,液相合成了ZnFe2O4纳米粉体,通过XRD,TEM等手段对粉体的晶体结构、形貌等进行表征并研制了厚膜型气敏元件。结果表明:产物为尖晶石结构,粒径尺寸分布为10 nm^30 nm,平均粒径约为14 nm。在40℃~400℃的温度范围内,采用静态配气法测定元件的气敏性能,发现ZnFe2O4气敏元件在150℃的工作温度下对体积比浓度为1×10-3(V/V0)、1×10-4(V/V0)的H2S气体的灵敏度分别高达244.34和83.31;在此工作温度下对1×10-4(V/V0)的H2S气体响应时间2 s,恢复时间为5 s。在40℃对1×10-3(V/V0)的H2S气体的灵敏度达到111.00。