ZnO基纳米材料的制备及其气敏性能研究

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jxjc_2008
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半导体材料的气敏响应主要是一种表面反应过程,因此,通过对材料的微观结构、形貌以及表面进行特殊处理可以改善材料气敏性能。本课题在利用化学水浴法制备ZnO纳米棒的基础上,对ZnO纳米棒分别进行贵金属和金属氧化物表面修饰,以期提高材料气敏性能。本课题主要包括以下研究内容:1.用化学水浴法制备纯的ZnO纳米棒,探究喷雾热解法、提拉法两种ZnO种子层制备工艺对其后水浴生长的ZnO纳米棒形貌的控制作用。从SEM图中看出,在喷雾热解法制作的种子层上水浴制备的ZnO纳米棒为花状结构,而在提拉法制备的种子层上生长的ZnO纳米棒分布均匀、表面光滑、且无团聚现象。2.由于化学-电阻型气体传感器的性能在很大程度上受表面吸附、表面化学反应影响,因此,对化学水浴法制备的六方纤锌矿ZnO纳米棒,分别采用Ag、NiO纳米颗粒对其进行了表面修饰处理,研究了表面修饰对ZnO纳米棒的气敏选择性、敏感性的作用。XRD检测结果发现,经过修饰的ZnO纳米棒并没有检测到表面修饰物的特征峰,但在SEM图中,可以看到微量修饰物的存在。而气敏检测结果表明,通过表面修饰的ZnO纳米棒对乙醇气体的选择性和灵敏度都有了很大的提高。3.通过化学水浴法在ZnO纳米棒表面修饰铜的氧化物,探究其形貌特性和气敏特性。SEM图像结果表明,ZnO纳米棒上的铜的氧化物纳米颗粒呈现微小的花状结构。气敏测试结果表明,其提高了对H2S气体的选择性和灵敏度。4.通过水热法在ZnO纳米棒表面修饰铁的氧化物,探究其形貌特征和气敏特性。SEM图像结果表明,铁的氧化物在ZnO纳米棒呈现小型的层状结构。气敏测试结果表明,其提高了对乙醇气体的灵敏度。
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