納米氧化銦材料的合成、摻雜及其氣敏性能研究.pdf

1、In2O3作為一種新型的氣敏傳感器始于20世紀60年代，其作為氣敏材料對氧化性氣體(CI2， NO2)靈敏度較高，穩(wěn)定性好。但選擇性差，恢復慢。因此，改善其對某些氣體的選擇性和恢復性能成為人們研究的熱點。人們通過各種方法的改進，具體包括制備方法的改進，金屬元素的摻雜，氧化物的復合，樣品的薄膜化等?；谶@樣的考慮，本文從以下幾個方面研究了對In203氣敏材料性能上的改進。 首先是利用現(xiàn)代化的手段制備出了一系列純In2O3和摻雜In

2、2O3，并利用XRD對產(chǎn)品的物相進行了分析，結(jié)合Scherrer公式對晶粒的原始尺寸和晶胞參數(shù)進行了計算；用TEM對粉體晶粒的粒徑和形貌進行了觀察；將產(chǎn)物粉體制成氣敏元件，用靜態(tài)配氣法在氣敏測試儀上進行了靈敏度和響應-恢復曲線的測試，研究了各種材料的氣敏特性，并計算出其響應一恢復時間。 不同的制備方法所得到的In2O3對氣體的氣敏性能有所不同，本論文的實驗均采用了溶膠凝膠法制備純In2O3和摻雜In2O3，溶膠凝膠法制得的樣品有

3、一定的團聚，對吸附有些微影響。通過Tm3+、Zn2+離子的摻雜發(fā)現(xiàn)，經(jīng)600℃煅燒后的樣品對NO2的靈敏度、選擇性及恢復特性有很大的提高。而當摻雜Ni2+時，我們發(fā)現(xiàn)：3％NiO-In2O3對乙醇的靈敏度達到117，而且其響應時間為9s，恢復時間為21s，表現(xiàn)出了良好的氣敏性能。此外，還采用不同的堿土金屬陽離子Mg2+、Sr2+、Ca2+摻雜對In2O3進行研究表明，三種離子的加入均改善了In2O3對還原性氣體HCHO的敏感性，通過比較