銅氧化物半導體納米材料及其氣敏傳感器件的研究.pdf

1、隨著人類社會和現代工業的發展，大氣污染問題逐漸引起人們越來越多的關注。目前，基于各種氧化物半導體的氣敏傳感器被用來檢測有毒有害氣體。本論文研究制備了納米尺度的銅氧化物半導體氣敏材料并成功地應用于旁熱式氣敏傳感器，以實現對人類生活、生產環境中低微濃度的常見還原性有機揮發氣體檢測。論文主要開展了以下研究工作：
　　首次利用溶膠-凝膠和熱退火工藝在氣敏傳感器陶瓷管外壁上直接生長 CuO氣敏材料，改善了氣敏材料長期以來在陶瓷管表面附著性差

2、且容易脫落的問題。用XRD、XPS和SEM等手段對納米顆粒狀CuO進行了晶體學結構與微觀形貌特征的表征。制備了以納米顆粒狀 CuO為敏感材料的氣敏傳感器，測試研究了適合納米顆粒CuO氣敏傳感器工作的最佳工作參數，分別得到了傳感器對甲醇、乙醇、丙酮等氣體的氣敏特性。實驗結果證明，用此種方法制備的納米顆粒CuO氣敏傳感器對還原性有機揮發氣體在低微濃度有較好的響應。
　　進行了對納米顆粒氧化銅改性研究。在溶膠液中摻入適量的 AgNO3和

3、(CH3COO)2Zn·2H2O研究了對納米顆粒CuO氣敏傳感器的摻雜改性。利用甲醛、乙醇、丙酮等氣體測試了摻雜對納米顆粒CuO氣敏性能的影響。
　　研究了納米材料形貌對氣敏特性的影響。采用化學沉淀法制備了納米線狀CuO用以研究不同微觀形貌的納米CuO材料的氣敏特性。采用CuO納米線制備了旁熱式氣敏傳感器，研究了納米線狀 CuO氣敏傳感器最佳的工作參數和對甲醛、乙醇、丙酮等氣體的氣敏響應特性。實驗結果證明，利用此種方法制備的納米線