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钙钛矿型稀土金属氧化物为基体的气敏元件具有较高的气敏性、选择性以及良好的稳定性,适合对多种气体的检测。因此,现在基于该类材料的气体传感器研究十分活跃,成为现代功能材料研究领域的热点。其中以LaFeO3最为典型而备受重视。但是LaFeO3的电阻较高,并且其响应恢复时间较长,从而限制其实际应用。人们一般用二价碱土金属离子如Ca2+、Sr2+、aa2+等对其进行掺杂以提高LaFeO3的导电能力和气敏性能。本论文采用Sol-gel法,制备了金属复合氧化物NdFel-xCoxO3(X=0.1,0.2,0.3,0.5,0.7,0.9,1)、EuFe1-xCoxO3、SmFe1-xCoxO3材料,详细研究了其结构、电导特性和气敏性能。得到的主要结论如下:
1.采用Sol-gel法,合成了气敏材料NdFe1-xCoxO3,Co的固容量为02。
3.对SmFeO3的B位进行Co掺杂后化合物仍然保持单一的正交晶系钙钛矿结构;SmFe1-xCoxO3样品的晶格参数和晶胞体积逐渐减小;Co的掺入提高了材料的导电能力。在工作温度300℃,300ppm浓度下,SmFe0.8Co0.2O3制成的气敏元件对汽油灵敏度较高且具有较好的稳定,灵敏度为S=8.4,对二甲苯气体灵敏度最低(S=3.5)。