【摘 要】
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甲醛是一种有毒气体,广泛存在于人们的生产生活当中,对甲醛气体的检测具有重要意义。In2O3是一种n型半导体金属氧化物材料,具有优异的气敏性能,但应用于甲醛检测还存在测试温度较高、灵敏度偏低等问题。为了解决这些问题,论文采用水热合成法制备了三维分层花状In2O3纳米材料,并进行贵金属Pt和稀土 Er元素掺杂改性,表征分析了所制备材料的形貌、结构、化学组分,测试了气敏性能,分析了气敏机理。论文主要工作
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甲醛是一种有毒气体,广泛存在于人们的生产生活当中,对甲醛气体的检测具有重要意义。In2O3是一种n型半导体金属氧化物材料,具有优异的气敏性能,但应用于甲醛检测还存在测试温度较高、灵敏度偏低等问题。为了解决这些问题,论文采用水热合成法制备了三维分层花状In2O3纳米材料,并进行贵金属Pt和稀土 Er元素掺杂改性,表征分析了所制备材料的形貌、结构、化学组分,测试了气敏性能,分析了气敏机理。论文主要工作如下:（1）采用水热合成法制备了一种三维分层花状In2O3纳米材料。其花状形貌规则整齐,直径大小为1μm左右,晶体结构为立方晶系。气敏性能测试结果表明,基于三维分层花状In2O3纳米材料的气体传感器在180℃的工作温度下对50ppm甲醛气体的灵敏度为24,显示出对甲醛气体良好的气敏性能。（2）制备了贵金属Pt掺杂的三维分层花状In2O3纳米材料。测试结果表明,当Pt掺杂浓度为1mol%时对甲醛的气敏性能相对最优,在140℃的工作温度下对50ppm甲醛气体的灵敏度为72,是未掺杂In2O3纳米材料的3倍;对10ppm甲醛气体的响应时间为30s,恢复时间为44s,具有较好的响应恢复特性;在长期的稳定性测试中,灵敏度的波动幅度在5%以内,表现出较好的稳定性。（3）制备了稀土元素Er掺杂的三维分层花状In2O3纳米材料。测试结果表明,得益于三维分层花状形貌的大比表面积和稀土元素Er的掺杂改性,3mol%Er掺杂花状In2O3纳米材料气体传感器在160℃的工作温度下对50ppm甲醛气体的灵敏度为112,与现有文献报道的甲醛气体传感器对比,具有灵敏度高、工作温度低等特点。表明3mol%Er掺杂花状In2O3纳米材料在甲醛气体检测领域具有一定的应用潜力。
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