【摘 要】
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近年来,人们对生态环境的要求越来越高,迫切需要检测和消除VOCs等有害气体的不良影响。VOCs充斥在环境中,不仅可以造成环境污染,而且还容易对人体健康造成损伤。气体传感器可以有效检测VOCs气体,将气体浓度转换为可测信号,具有体积小、成本低、功耗小等优点。但是,灵敏度、选择性等仍然是研究人员需要攻克的重要难题。本文采用TiO2-MFe2O4（M=Ni、Co）复合材料作为气体传感器的气敏材料,考察了
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近年来,人们对生态环境的要求越来越高,迫切需要检测和消除VOCs等有害气体的不良影响。VOCs充斥在环境中,不仅可以造成环境污染,而且还容易对人体健康造成损伤。气体传感器可以有效检测VOCs气体,将气体浓度转换为可测信号,具有体积小、成本低、功耗小等优点。但是,灵敏度、选择性等仍然是研究人员需要攻克的重要难题。本文采用TiO2-MFe2O4（M=Ni、Co）复合材料作为气体传感器的气敏材料,考察了TiO2-Ni Fe2O4、TiO2-Co Fe2O4、TiO2-Co Fe2O4-Ag等气敏材料对不同VOCs气体的传感性能,详细内容如下:（1）TiO2-Ni Fe2O4复合气敏材料的制备及其性能测试以氯化铁为铁源,以氯化镍为镍源,复合锐钛矿二氧化钛,制备了不同比例的TiO2-Ni Fe2O4二元复合气敏材料,考察了不同工作条件下的气敏性能,并分析了其对不同气体的传感性能。发现TiO2-Ni Fe2O4（5:1）气敏材料对于三甲胺气体具有较高的灵敏度,在300℃工作温度下,对10 ppm三甲胺气体响应值最大,约为12,检测限低至100 ppb。在白光照射下,该材料响应强度得到了进一步提升,相同测试温度下对3 ppm三甲胺气体响应值由2.5增大至4.5。（2）TiO2-Co Fe2O4复合气敏材料的制备及其性能测试以氯化钴为钴源,以氯化铁为铁源,复合锐钛矿二氧化钛,制备了不同比例的TiO2-Co Fe2O4二元复合气敏材料,探究了不同实验条件下的气敏性能,分析了TiO2-Co Fe2O4气敏材料对不同气体的传感性能,当TiO2和Co Fe2O4以1:1比例复合时,对于甲苯气体气敏响应最大。最佳工作温度为225℃,对于20 ppm甲苯响应值可达10.5左右。在365-370 nm紫外光照射下,TiO2-Co Fe2O4（1:1）对甲苯的响应强度可进一步增强,相同工作温度下对10 ppm甲苯气体响应值由5.5增大至9.5。响应/恢复时间为200 s/500 s,响应/恢复速度有待提高。（3）TiO2-Co Fe2O4-Ag复合气敏材料的制备及其性能测试以硝酸银为银源,采用浸渍法在TiO2-Co Fe2O4基础上制备了TiO2-Co Fe2O4-Ag三元复合气敏材料,对比了TiO2-Ag、Co Fe2O4-Ag、TiO2-Co Fe2O4-Ag三种不同气敏材料对不同气体的传感性能,发现添加贵金属Ag之后,气敏材料选择性明显提高,响应/恢复时间由200s/500 s降低至50 s/70 s,响应/恢复速度得到明显提升。且在395-405 nm紫外光照射下,对5 ppm甲苯气体响应值可由3提升至5.5左右。
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