一維MoO3納米材料及其異質結的合成與氣敏性能研究.pdf

1、氣體傳感器可以檢測有毒有害以及易燃易爆的氣體，被廣泛運用在天燃氣、工礦企業(yè)安全生產(chǎn)以及軍事等領域等。而金屬氧化物半導體具有制造所需費用低、靈敏度高、穩(wěn)定性好以及容易攜帶等特點，已經(jīng)被普遍運用在制作氣體傳感器領域。MoO3具有大的比表面積、電子沿軸線傳輸以及大量的活性位點，因此成為近年來研究的熱點。然而，以單一MoO3納米材料制作的傳感器具有工作的時候溫度高，選擇性差等缺點。本文主要是以MoO3納米條帶為主體材料，通過與其它金屬氧化物以及

2、貴金屬復合來提高材料的氣敏性能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴利用水熱法制備MoO3納米條帶。通過觀察在不同的時間和溫度下制備MoO3納米條帶的SEM圖，我們確定制備MoO3納米條帶的最佳水熱溫度和時間為170℃，45 h。用獲得的MoO3納米條帶制備傳感器元件，利用WS-30A氣敏測試系統(tǒng)進行氣敏性能檢測，確定了最佳工作溫度為280℃。⑵利用簡單的液相化學方法成功合成了CoMoO4/MoO3 P-N結納米復合材料和In2O3/Mo

3、O3 N-N結納米復合材料。對兩種不同異質結構的復合材料做了微觀結構的表征與分析。氣敏檢測結果顯示這兩種材料的氣敏性能比純MoO3都有所提高，并對合成的兩種復合材料增強的氣敏性能進行了分析與討論。⑶引進貴金屬，制備Au@MoO3納米復合材料。該材料對三甲胺表現(xiàn)出增強的響應特性，與純MoO3相比，靈敏度提高了6倍。根據(jù)兩者的能帶以及貴金屬的催化作用，對增強的氣敏性能的原因進行解釋。⑷通過水熱法合成了rGO/MoO3/Au三元納米復合材料。

4、對用該材料制作的傳感器元件進行氣敏性能測試，確定該材料的最佳工作溫度為160℃。研究在最佳工作溫度下傳感器的靈敏度、選擇性及穩(wěn)定性，結果顯示，三元復合材料對10 ppm的三甲胺的靈敏度達到70。在各種氣體都存在的復雜環(huán)境里，該材料表現(xiàn)出優(yōu)異的抗干擾能力。⑸以MoO3納米條帶為基體制備了SnO2納米管。表征及測試結果表明，SnO2管壁的厚度大約為30nm。由于制備的SnO2納米管的比表面積較大，增大了材料表面與氣體的接觸面積，通過性能測試