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1、分類號：TP212單位代碼：10183研究生學號：2013514014密級：公開靜吉林大學碩士學位論文（專業(yè)學位）一維氧化鐵/氧化錫納米線的靜電紡絲法制備及其氣敏特性研究ElectrospinningfabricationandgassensingpropertiesofonedimensionalFe2O3/SnO2nanowires作者姓名：李鑫類別：工程碩士領(lǐng)域（方向）：集成電路工程指導教師：鄭杰教授培養(yǎng)單位：電子科學與工程學院2016年6月II—————————————————————一維氧化鐵/氧化錫納米線的靜電紡絲法制備及其氣敏特性研究
2、—————————————————————ElectrospinningfabricationandgassensingpropertiesofonedimensionalFe2O3/SnO2nanowires作者姓名：李鑫領(lǐng)域（方向）：集成電路工程指導教師：鄭杰教授類別：工程碩士答辯日期：2015年05月30日III摘要工業(yè)化迅猛發(fā)展的今天，空氣質(zhì)量問題受到了國內(nèi)與國際社會空前的關(guān)注，部分家庭與公共場所已開始使用空氣凈化與監(jiān)測設(shè)備，而無論是從源頭上治理空氣污染又或是改善空氣質(zhì)量，氣體傳感器在其中都扮演著必不可少的角色。其中半導體式氣體傳感器因成本
3、低、靈活性高、使用簡單而具有極大的發(fā)展?jié)摿?。其靈活性體現(xiàn)在可以作為便攜設(shè)備在特定區(qū)域進行快速氣體檢測，由于其成本低可大批量部署于環(huán)境監(jiān)測點周圍，多個氣體傳感器能夠互相協(xié)同，聯(lián)網(wǎng)工作構(gòu)建信息化社會下的環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)。此外，還可以將不斷開發(fā)的新型半導體材料與現(xiàn)代微電子加工工藝相結(jié)合，開發(fā)出具有低價格與高穩(wěn)定性的微小型氣體傳感器。半導體式氣體傳感器研究涉及電子、物理、化學多方面學科間交叉知識。本文第一章從半導體式氣體傳感器三大特性出發(fā)（即識別功能、傳輸功能與敏感體利用率），從定性及定量兩個角度介紹了影響氣體傳感器性能的因素及如何通過靜電紡絲技術(shù)制備出性能良好
4、的敏感體材料。本文第二章介紹了通過使用靜電紡絲技術(shù)，制備了由10-30納米的納米粒子組成的鏈狀氧化鐵/氧化錫納米線。經(jīng)過對靜電紡絲前驅(qū)物進行了差熱失重測試與不同產(chǎn)物形貌對比，推測了煅燒溫度與聚合物在產(chǎn)物形成過程中的反應機理。以該敏感體材料制備的氣體傳感器對丙酮氣體表現(xiàn)出極快的響應時間（1.5秒）與恢復時間（4秒），這主要取決于其中空多孔的納米結(jié)構(gòu)，同時實驗測試結(jié)果表明傳感器的工作溫度對其氣體選擇性有著重要影響。本文第三章介紹了通過使用靜電紡絲技術(shù)，制備了由氧化鐵納米粒子修飾的氧化錫納米線，并通過熱壓技術(shù)將敏感體材料與平面式器件穩(wěn)定結(jié)合在一起。經(jīng)過對
5、乙醇氣體測試發(fā)現(xiàn)，該敏感體材料與未經(jīng)修飾的氧化錫納米線相比靈敏度提升了4倍，這主要取決于氧化鐵的堿性表面修飾功能。此外，本章還推測了敏感體的形成機理與氣體敏感機理。本文第四章為結(jié)論和展望。關(guān)鍵詞：氣體傳感器、氧化鐵、氧化錫、靜電紡絲IVAbstractWiththeindustrializationrapidlydevelopingtoday,theairqualityproblemshavedrawntheattentionbythedomesticandinternationalsocietyunprecedentedly.Somefamili
6、esandpeopleinpublicplaceshavestartedtouseairpurificationandmonitoringequipment.Whethertocontroltheairpollutionfromthesourceorimproveairqualitygradually,thegassensorplaysanessentialroleinit.Thesemiconductorgassensorhasagreatpotentialfordevelopmentduetolowcost,highflexibilityand
7、easytouse.Itcanbeusedasaportabledeviceinaspecificareaofgasdetection.Becauseofitslowcost,itcanbelargelydeployedinenvironmentandmultiplegassensorscancoordinatewitheachotherinnetwork.Inthisway,wecouldbuildtheenvironmentalinformationsociety.Inaddition,wecanalsocombinenewtypesemico
8、nductormaterialswithmodernmicroelectronicprocessingtechnology
