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《ZnSnO,3摻雜氣敏特性及其機理模型研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、中文摘要摘要本文以一種新型的基底氣敏材料ZnSn03為研究對象，分別對這種材料的納米化制備、氣敏性能、摻雜改性等方面進行實驗；建立表面態(tài)陷阱模型和化學吸附過程模型分別對表面的電子轉移和化學吸附隋況進行了模擬；對ZnSn03材料表面處Fermi能的相對位置進行了實驗測定并提出了Fermi能釘扎理論。利用x射線衍射儀對三種不同制備方法制出的ZnSn03粉末進行成分分析；對三種不同的Ti02摻八方法所得到的樣品進行純度分析。結果表明：當熱處理溫度和時間分別是600℃和30h時，可以獲得高純納米ZnSn03粉末；向Ti02溶膠中加入Zn
2、Sn03前驅體這種摻入方法所得的粉末純度最高。利用TEM對純ZnSn03粉末以及各種摻Ti02方法得到的樣品進行粒徑觀察包括Ti02；利用EDS對不同摻入方法所得的樣品以及實驗制的Ti02和商用Ti02進行元素分析?？捎^察到：草酸一氨水共沉淀法得到的粉末粒徑僅為20rim左右；用向Ti02溶膠中加入ZnSn03前驅體這種摻入方法并熱處理30小時后所得的粉末，即樣品TZ30，的粒徑為35nm。利用DSC．TG對草酸一氨水共沉淀法(C)制得的前驅體以及TZ30樣品的前驅體進行全程反應跟蹤。利用FT-IR對向Ti02溶膠中加入ZnSn
3、03前驅體這種摻入方法并熱處理分別為10小時和30小時后所得的樣品TZl0、TZ30進行了成分分析。結果表明：TZl0、TZ30中存在極少量的未知物質。對三種不同摻入方法所得的粉末和純ZnSn03粉末進行了比表面積測定，發(fā)現(xiàn)TZ30的比表面積最大。利用SEM對摻入Ti02的ZnSn03傳感器具有較高的靈敏度進行了解釋；觀察了不同種摻八方法的ZnSn03基傳感器表面形貌，從而從微結構上來解釋摻雜量對靈敏度的影響、不同的摻入方法對靈敏度的影響。利用HW-30A氣敏檢測儀對由所有樣品制得的傳感器進行氣敏特性測試。結果發(fā)現(xiàn)：由C法并在6
4、00。C下熱處理30小時所制成的粉末制成的傳感器在燒結溫度和時間分別為700℃和2h時對乙醇具有很高的靈敏度，選擇性和穩(wěn)定性。在所有的摻雜劑中，Yi02能顯著提高其靈敏度且是純ZnSn03傳感器的兩倍多，最佳摻雜量為5％mol。此外，摻Ti02的ZnSn03傳感器的回復．響應時間為10s左右；在有其它氣體存在時，這種摻雜ZnSn03傳感器仍然對乙醇有較高的選擇性。由TZ30樣品所制得的傳感器對乙醇具有最高的靈敏度并保持良好的選擇性。關鍵詞：電子陶瓷，ZnSn03氣敏材料，摻雜，氣敏特性，機理模型英文摘要ABSTRACTThisd
5、issertationaimsataNoriginalzinctincomplexoxide(ZnSn031basedgassensitivematerial．Thenano．sizedpowderpreparation，gassensitivepropertiesandmodificationofZnSn03havebeenresearched；thesurfacestatetrappingmodelandchemicalabsorptionprocessmodelhavebeenestablishedtosimulatech
6、emicalabsorptionandtheconditionofelectronmotiononsurface．TherelativepositionofFermienergyonsurfaceofZnSnOsmaterialhasbeeninvestigatedandFermienergyspinningtheoryhasbeenproposed．ThecompositionofZnSnOspowderpreparedbythreedifferentpreparationmethodsandthesamplemanufact
7、uredbythreedifferentTi02additionwayshavebeenanalyzedthroughX—raydiffraction．Asaresult，ultra-purityandnano·sizedZnSnOspowdercailbeenobtainedwhenheattreatedat600℃for30h．Moreover,powderNbricatedfrommethodofadditionofTi02geltoZnSnOsprecipitantshasthehighestpurity．Thepart
8、iclesizesofpureZnSn03，samplesfromvariousTi02additionmethodsaswellastitaniahavebeeninvestigatedbyutilizingtransmissionelectronmicros
