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纳米晶CoTiO3所制备的气敏传感器可对乙醇进行快速、可靠的敏感检测,但其对低浓度乙醇气体的敏感性较差。由于材料的气敏性能强烈依赖于其所具有的比表面积、活性点位数量和孔结构特性,具有丰富贯通孔道体系及高比表面利用率的微纳多孔结构是获得高气敏性能的理想结构。因此,探索微纳结构多孔CoTiO3粉体材料的合成方法及形成机理,研制在实际应用中具有较宽浓度适用范围的CoTiO3基传感器具有重要的理论意义和实际应用价值。本论文分别采用溶胶-凝胶法和溶剂热法制备了不同形貌特征的微纳结构钛酸钴多孔粉体材料,结合FESEM、XRD、XPS、漫反射光谱以及比表面积和孔结构测试仪等表征手段,考察了主要工艺参数对产物微观结构和物相组成的影响规律,探讨了相应微纳分级结构的形成机制以及结构与气敏性能间的内在联系。以钛酸丁酯为钛源,硝酸钴为钴源,二乙醇胺(DEA)为模板剂,醋酸为pH调节剂,采用溶胶-凝胶法制得了由纳米晶堆积而成的具有2-10nm介孔和0.15-3.0μm大孔的分级孔结构钛酸钴粉体材料,其比表面积可达47.04m2/g,且在420℃下对100ppm乙醇的灵敏度为71.5(为纳米晶钛酸钴灵敏度的3.8倍),响应-恢复时间分别为15s和22s。所制备微纳结构粉体材料中大孔的形成与凝胶相和溶剂相间极性差导致的相分离有关,而介孔的形成则与煅烧过程中有机物质的氧化和分解有关。确定其最佳制备工艺条件为溶胶浓度为0.1mol/L,pH=5.0,DEA:Co:Ti摩尔比1.6:1:1,H2O:Co:Ti摩尔比26:1:1,700℃煅烧2h。以CTAB为表面活性剂,二乙醇胺为模板剂,氨水为pH调节剂,采用溶剂热法制备了比表面积达32.28m2/g,最可几孔径为2-20nm,直径约为1.6-3.0μm的多孔钛酸钴微球。模板剂DEA是控制微球形成的关键因素,DEA:Co:Ti摩尔比的变化范围为0:1:1-2.9:1:1时,随DEA量的增多,产物向多孔微球结构演变。多孔钛酸钴微球的最佳工艺条件为pH=8.2,CTAB:Co:Ti摩尔比0.3:1:1,DEA:Co:Ti摩尔比2.9:1:1,H2O:Co:Ti摩尔比18:1:1,200℃溶剂热24h、700℃煅烧2h。所制备气敏元件在340℃下,对于100ppm乙醇气体,灵敏度达70.5,响应-恢复时间分别为23s和32s。