納米SnO-,2-厚膜的H-,2-S氣敏特性研究.pdf

1、H2S是廣泛存在于石油化工生產(chǎn)過(guò)程中的一種有毒氣體，研究并開(kāi)發(fā)檢測(cè)微量H2S氣體的氣敏元件十分迫切，并具有廣闊的應(yīng)用前景。結(jié)合納米技術(shù)制備的納米SnO2氣敏元件具有靈敏度高、選擇性好、響應(yīng)迅速等良好特性，越來(lái)越受到人們關(guān)注。本文采用水熱法合成納米SnO2粉體，利用絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備厚膜型納米SnO2氣敏元件，對(duì)厚膜氣敏元件進(jìn)行CuO摻雜以提高對(duì)H2S的靈敏度和選擇性。
　　 本文首先研究了高分子網(wǎng)絡(luò)法和水熱法制備納米SnO2粉體工

2、藝過(guò)程，通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)并結(jié)合XRD、SEM和TEM等分析手段，研究得到最佳工藝條件。微觀測(cè)試表明用高分子網(wǎng)絡(luò)法和水熱法制備的SnO2粉體顆粒為球狀、分散性好、粒度分布均勻，并且晶粒平均粒徑均小于30nm，其中用水熱法制備的SnO2粉體晶粒平均粒徑為3.7 nm。接下來(lái)研究了用絲網(wǎng)印刷法制備納米SnO2厚膜氣敏元件和H2S氣敏元件的摻雜改性，工藝過(guò)程如下所述：用水熱法制備CuO摻雜的納米SnO2粉體，混合一定量的玻璃粉和Sb2O3粉體，研磨

3、后加入有機(jī)粘合劑再研磨制成厚膜漿料，印刷在印好電極的陶瓷基片上。在空氣中流平、干燥，然后燒結(jié)，制成CuO-SnO2厚膜氣敏元件。對(duì)不同CuO摻雜量的厚膜進(jìn)行微觀表征和氣敏性能測(cè)試。結(jié)果表明：厚膜顆粒為球形，粒徑小于50 nm；厚膜多孔多通道，有利于H2S氣體的吸附；當(dāng)摻雜量為3 wt％時(shí)，厚膜元件對(duì)H2S的氣敏性最好，工作溫度為200 ℃、H2S濃度為100 ppm時(shí)，厚膜對(duì)H2S的靈敏度為219.63，同時(shí)相對(duì)CO和CH4對(duì)H2S具有