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《Pd摻雜ZnO納米線的乙醇氣敏特性研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、24傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2014年第33卷第4期Pd摻雜ZnO納米線的乙醇氣敏特性研究鄧霄，高翻琴，孫永嬌(1．太原理工大學信息工程學院微納系統(tǒng)研究中心，山西太原0300242．太原理工大學物理與光電工程學院，山西太原030024)摘要：研究以貴金屬Pd作為摻雜劑的ZnO納米線敏感元件的乙醇氣敏性能。采用水熱法在叉指電極上直接制備出具有c軸取向的ZnO多晶納米線。用SEM，XRD和EDS分析手段觀測了材料的微觀結構，并對其乙醇氣敏性能進行了測試。實驗結
2、果表明：對于體積分數為200×10的乙醇氣體，Pd摻雜的ZnO納米線在靈敏度(8．17)、工作溫度(325℃)和響應恢復時間(15，8s)上優(yōu)于純的ZnO納米線。最后，對Pd摻雜的氣敏機理進行了討論。關鍵詞：ZnO納米線；水熱法；Pd摻雜；氣體傳感器；乙醇中圖分類號：0484．4文獻標識碼：A文章編號：1000--9787(2014)04-0024-03ResearchonethanolgassensitivepropertiesofPd．dopedZnOnanowiresDENGXiao一。GAOFan—qin，SUN
3、Yong-jiao(1．Micro·NanoSystemResearchCenter，CollegeofInformationEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China；2．CollegeofPhysicsandOptoelectronics．TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：TheethanolgassensitiveelementpropertiesofZ
4、nOnanowiresdopedwithnoblemetalofPdareinvestigated．ThehydrothermalmethodisusedtopreparepolyerystallineZnOnanowireswithCaxisorientationoninterdigitalelectrodes．ThemicrostructureofnanowiresisanalyzedbySEM，XRD，andEDSmethod，meanwhile，ethanolgassensitivepropertiesofsen
5、sorsarealsoinvestigated．ExperimentalresultsindicatethatPd—dopedZnO(Pd—ZnO)nanowiresispriortopureZnOnanowiresonsensitivity(8．17)，operatingtemperature(325oC)，andresponseandrecoverytime(15，8s)forethanolgasvolumefraction200×10一。．Atlast，gassensitivemechanismofPd·doped
6、isdiscussed．Keywords：ZnOnanowires；hydrothermalmethod；Pd·doped；gassensor；ethanol0引言摻雜Pd，Pt，Ag金屬元素可以有效解決上述問題J。基于半導體金屬氧化物材料制造的氣體傳感器在探測金屬的摻雜可以改變ZnO的能帶結構、載流子濃度以及遷有毒和易燃易爆氣體方面發(fā)揮著重要的作用。近年移速率，提高ZnO材料的氣敏性能。貴金屬f、
7、是一種很來，ZnO氣敏材料由于具有較高的電子遷移率、良好的化學好的摻雜劑，對碳氫化合物在較低的溫度下就具有較高的和熱穩(wěn)定性
8、等優(yōu)點受到了越來越多的關注。研究人員發(fā)催化活性，同時還具有咐島溫、耐腐蝕等特點。雖然利現，ZnO材料的氣敏性能與表面形貌有直接關系，材料的比用Pd敏化ZnO材料提高氣敏性的工作已有報道，但是大表面積(或長徑比)越大，對氣體的吸附能力越強，所以，多數采用將敏感材料直接涂抹于電極表面的方法，該方法一維納米結構的ZnO被廣泛的研究。然而，由于ZnO的物無法精確控制薄膜的厚度，而且氣敏材料在加熱的條件下理和化學性質相對穩(wěn)定，所以，本征ZnO氣敏材料的工作容易從電極表面脫落。因此，本文利用水熱法直接在叉指溫度一般都在400oC以上
9、，這一問題阻礙了ZnO氣敏材電極上生長ZnO納米線陣列，希望通過P({摻雜使氣敏元料的發(fā)展。件的性能得到提高。收稿日期：2014-01-22基金項目：國家自然科學基金資助項目(51205273)；山西省青年科學基金資助項目(20130210172)；山西省高等學?？萍紕?chuàng)新基金資助項目(20120007)；太原理工大學
