本科毕业论文---氧化锌纳米材料的制备及其气敏性特性研究正文.doc

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1、毕业论文（设计）题目：氧化锌纳米材料的制备及其气敏性特性研究I目录摘要(1)第一章绪论(2)1.1纳米技术简介(2)1.1.1纳米技术的简介(2)1.1.2纳米技术的含义(4)1.1.3纳米材料含义(5)1.2ZnO纳米材料(6)1.2.1ZnO纳米材料简介(6)1.2.2ZnO纳米材料的分类(8)1.3ZnO半导体气体传感器(9)1.3.1半导体气体传感器原理(9)1.3.2ZnO半导体气体传感器分类(10)1.3.3半导体气体传感器性能指标(10)1.4制备方法及研究现状(11)第二章ZnO纳米材料的制备(13)2.1实验所用材料及仪器(13)2.2ZnO制备原理及过程(13)

2、2.3实验结果分析与讨论(17)2.4ZnO气体传感器的气敏机理(19)2.5ZnO气体传感器的性能测试(20)2.6小结(23)第三章纳米材料的现状及前景(24)参考文献(25)Abstract(27)I氧化锌纳米材料的制备及其气敏性特性研究作者：王洋指导老师：徐秀梅摘要：以二水乙酸锌（C4H10O6Zn）和水合肼（N2H4·H2O）为原料，采用低温水热制备分等级ZnO纳米材料，通过（XRD），透射电镜（TEM），扫描电子显微镜（SEM），光致发光谱等[1]对所制备的氧化锌样品进行表征并分析晶体结构，通过交叉实验分析其生长机理，进而进行气敏性的研究。检测所测气体的组成及其含量由气

3、体传感器完成，而气体传感器由ZnO敏感材料为基体材料制得进行。关键词：水热法；氧化锌；传感器；气敏性第30页（共27页）第一章绪论1.1纳米技术简介科技进步带动了城市化进程的飞速发展。人类社会已经经历了两次工业革命，这两次工业革命给人类带来了极大的便利，但是也带来了一系列问题。例如，工业生产，煤矿燃烧，汽车尾气等排放的废气越来越多，这些排放的废气对人类的生存与发展造成的危害日益严重，不容小觑。庆幸的是，越来越多的人注意到了大气问题对人与自然所造成的危害，开始关注这一问题，关注人类自身的健康与安全。为了改善人们的居住条件和提高生活质量，很多国家制订了相应的法律法规，我国政府也制订了符

4、合我国国情的法律法规。各种各样的气体在人们的生活中必不可少，无法替代。有些是人类健康至关重要的的气体，如O2、CO2、N2；有些是环境和人体健康的杀手——含碳氧化物的不完全燃烧CO，硫的氧化物，氮的氧化物等；有些是室内装修所产生甲醛，氨气，硫化氢，氯乙烯，苯乙烯等气体。因此开发和研究高性能的气体传感器是未来的趋势。一些常见常用的传感器，由SnO2，Fe2O3，ZnO作为基体材料制备的传感器等等已经广泛应用于工业与日常生活。其中ZnO半导体气体传感器以其独特的优势——对气体反应迅速，耗电量少，适合带出去，可靠系数高等，在众多传感器中鹤立鸡群，被广泛应用。1.1.1纳米技术的简介纳米技

5、术一般指纳米级(0.1-100nm)第30页（共27页）的材料设计、制造、测量、控制和产品的技术[2]。纳米技术主要包括：纳米粒子的测量、加工、制备、组装技术；纳米材料；纳米生物学技术；纳米物理学；纳米化学等[3]。纳米物理学和纳米化学是纳米技术的技术支撑，只有这两项技术取得发展，其他相关产业才能进步。纳米电子学是纳米技术最重要的内容，也是我们研究的主要内容。目前，研制出的纳米产品涉及人们衣食住行的各个方面：纳米防辐射服——可以有效地帮助人们减少来自电子产品和太阳的辐射；纳米炊具——具有良好的导电性和杀菌作用,对人体无毒无害；纳米涂料——这样的涂料颗粒细腻，美观，耐用，刷出来对人体

6、伤害也小；纳米技术制造的器件性能优异，可延长发动机的使用寿命和提高工作效率；还有纳米机器人、纳米卫星、纳米人造器官等。未来，纳米技术的发展一定会影响人类的生产生活方式。第30页（共27页）在纳米技术的发展历程中，世界各国的许多科学家作出了杰出的贡献。纳米技术的概念最早由加州理工大学的费曼教授在1959年提出的，这一概念在1990年由IBM公司的科学家做出了证明。他们对单个原子进行重新排列，使得纳米技术突飞猛进。纳米材料的制备主要存在三个问题：材料结构的尺寸是否达到纳米级、材料纯度是否足够高、所得材料的成份是否合理。一旦这三个问题被解决，就会使得纳米材料的制备技术突飞猛进，产生大量的

7、崭新器件。纳米技术是一种高新技术，应用前景广阔，属于朝阳产业，人们的研究主要集中在基础的理论研究和实际应用两个方面。纳米技术经济效益巨大，各国都争相开发研究，我国也不例外。我国曾召开纳米科技发展战略研讨大会，制订了一系列的的扶持政策及法律，极大地推动了我国纳米技术的发展。因此，我国的纳米技术与世界同步。1.1.2纳米技术的含义纳米（nm），一种长度单位，1nm=10-9m的长度。形象的说，是一个头发径向的五万分之一，每根直径约为1nm。纳米技术，从微观上来说，是指尺寸