一維氧化鋅的制備及其氣敏性能的研究.pdf

1、一維納米材料在基礎(chǔ)科學(xué)研究和潛在的技術(shù)應(yīng)用方面都非常的重要，一維納米材料可以用來(lái)建立納米級(jí)的電子線路和光子存儲(chǔ)器。因此一維納米材料，包括納米線(棒)、納米管、納米帶等，是當(dāng)前納米材料科學(xué)領(lǐng)域的前沿和熱點(diǎn)。一維納米材料科學(xué)研究的基礎(chǔ)就是探索和發(fā)展有效的合成方法。目前高質(zhì)量的一維納米材料多用物理方法制得，化學(xué)方法很難制得純度高、直徑在納米級(jí)的一維材料。目前一維納米材料的應(yīng)用多集中在納米炭管，氧化物半導(dǎo)體在光催化、電化學(xué)、光致發(fā)光等領(lǐng)域已有報(bào)

2、道，但是一維材料在氣敏性能方面的研究卻較少。本文通過(guò)合成一維納米氧化鋅，將其制得旁熱式涂布型氣敏元件，控制燒結(jié)工藝，將其制備成具有多空架構(gòu)微結(jié)構(gòu)的氧化鋅氣敏材料，對(duì)其氣敏性能進(jìn)行研究。 1)采用水熱合成技術(shù)，陽(yáng)離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為形貌控制劑，通過(guò)控制反應(yīng)條件，制得了高純的，長(zhǎng)度超過(guò)10μm的納米線。研究表明表面活性劑、[Zn2+]：[OH]、pH對(duì)一維氧化鋅的形貌起到重要作用。2)采用六次甲基四胺、乙

3、二胺、草酸、乳酸輔助的水熱合成法，制得了一維結(jié)構(gòu)氧化鋅。 3)研究了一維氧化鋅800℃和500℃的燒結(jié)行為，研究結(jié)果表明，800℃燒結(jié)一維材料熔融，并轉(zhuǎn)化為顆粒；500℃燒結(jié)一維材料的微觀結(jié)構(gòu)基本保持不變。3對(duì)一維氧化鋅的燒結(jié)行為進(jìn)行了研究。500℃燒結(jié)的一維氧化鋅的靈敏度要高于800℃燒結(jié)的一維氧化鋅。 4)對(duì)一維結(jié)構(gòu)氧化鋅的氣敏性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明，一維氧化鋅相對(duì)于零維氧化鋅的最佳工作溫度要低(170℃)，在最佳工

4、作溫度下一維氧化鋅的靈敏度要比零維氧化鋅高。 5)用SEM對(duì)元件表面材料進(jìn)行觀測(cè)，結(jié)果表明500℃燒結(jié)的元件表面，一維氧化鋅基本保持了一維結(jié)構(gòu)，一維材料雜亂堆積，形成架空結(jié)構(gòu)，形成了大量的氣體通道，討論認(rèn)為這樣的結(jié)構(gòu)有利于氣體的吸附和靈敏度的提高。 6)研究了摻雜Sn(1wt％)、Nd(1wt％)、Pd(0.5wt％)對(duì)一維結(jié)構(gòu)氯化鋅氣敏性能的影響。結(jié)果表明摻雜Sn(1wt％)顯著提高了一維氧化鋅的氣敏性能，摻雜Pd(0