基于TiO-,2-的氣敏傳感器的研究.pdf

1、隨著工業(yè)的高速發(fā)展，大氣污染問題日益突出。NO2是主要的大氣污染物之一，利用氣體傳感器對其進(jìn)行快速、實時檢測具有重要意義。 本文利用了溶膠—凝膠法在Si片及陶瓷管上制備TiO2納米薄膜，并探討了在制備過程中不同的因素對薄膜成膜質(zhì)量的影響。并用馬弗爐對Si片及陶瓷管上制備的TiO2納米薄膜進(jìn)行500℃、700℃、800℃、900℃、1000℃的退火處理。對其分別進(jìn)行XRD的分析，得出不同退火溫度下的TiO2的晶相，其中500℃幾乎

2、全部為銳鈦礦相，1000℃幾乎全部為金紅石相。中間溫度約靠近500℃就越靠近銳鈦礦相，而越靠近1000℃就越靠近金紅石相。不同退火溫度的原子力顯微鏡分析顯示的輪廓算術(shù)平均偏差Ra不盡相同，其中900℃的最小，即粒徑最小，比表面積最大。利用氣敏測試系統(tǒng)對不同的退火溫度下的氣敏元件進(jìn)行測試，結(jié)果顯示900℃下對NO2的靈敏度普遍偏高。所以本文選擇合適的退火溫度為900℃，既可保證TiO2有足夠結(jié)晶度,而且晶粒沒有明顯增大，使氣敏材料達(dá)到高的

3、靈敏度和選擇性。選擇的加熱電壓為5.0V而不是更小的加熱電壓，因為當(dāng)加熱電壓小時，工作溫度低，氣體在材料表面的吸附速率、解吸速率以及與材料的反應(yīng)速度都很慢，表現(xiàn)在元件的響應(yīng)恢復(fù)特性時間上很長。 根據(jù)試驗得知，900℃退火的TiO2基氣敏傳感器對NO2氣體的靈敏度既高，而且響應(yīng)恢復(fù)時間較快（響應(yīng)時間=2s，恢復(fù)時間=6s）。對不同濃度的NO2氣體的靈敏度基本上呈線性關(guān)系。在不同的氣體當(dāng)中，此TiO2基氣敏傳感器對NO2氣體的選擇性