wo_3碳纳米管复合材料氢气敏感特性的研究

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1、分类号ＵＤＣＳ级…公…龙…＠，？？？）．文舞户／拿硕±研究生学位论文Ｗ〇３／碳纳米管复合材料氨气敏感特性的研究申请人：李翔学号：２１３１２５５培养单位：电子工程学院学科专业：微电子学与固体电予学研巧方向：功能材料与器件指导教师：张辉军教授完成日期：２０１６年３月２５日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师培导下进行的研乾工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过

2、的研究成果，也不巧含为获得黑龙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料－。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献巧已在论文中作了明确的说明并表示谢意。。学恆论文作者签名签字日期：＞１？从年月／＞日学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解黑龙江大学有关促留使用学位论文的规定，有权。保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅本人授权黑龙江大学可■将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。，可１＾＾采

3、用影印Ｃ保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名导师签名：弓卷秦．签字日期：月如成年＾ｆＫ日签字日期如年６月瓜日分类号UDC密级公开硕士研究生学位论文WO3/碳纳米管复合材料氢气敏感特性的研究申请人:李翔学号:2131255培养单位:电子工程学院学科专业:微电子学与固体电子学研究方向:功能材料与器件指导教师:张辉军教授完成日期:2016年3月25日中文摘要中文摘要随着氢气在人们日常生活中的普遍应用，对于氢气传感器的研制就显得尤为重要。传统的基于金属氧化物半导体的电阻型氢气传感器的研究有很多，

4、其发展也十分迅速，具有结构简单、体积小和成本低廉等优点。但同时也存在一定的局限，比如体电阻过大、灵敏度较低以及选择性差等。本文以WO3为基础材料，通过引入多壁碳纳米管（MWCNTs），利用其优良的导电性能来降低材料的体电阻，进而提高材料的灵敏度。由于Pd对氢气具有较强的吸附性，所以在敏感材料中掺入Pd以增强其对氢气的选择性。本文采用溶胶凝胶法对Pd-WO3/MWCNTs复合材料进行制备。采用了两次涂膜的方式，首先对WO3/MWCNTs薄膜进行制备，然后将Pd掺杂的WO3薄膜制作在其上方，这样可以将碳纳米管完全覆盖在薄

5、膜下方，避免了其与水汽的接触，可以使其充分的进行电荷传输，进而降低材料的体电阻。分别对WO3薄膜、Pd掺杂的WO3薄膜和Pd-WO3/MWCNTs复合材料的初始电流值进行了测量，发现掺入MWCNTs后初始电阻值有了大幅度的降低。通过对Pd-WO3/MWCNTs气敏性能的测试，得出在其最佳工作温度为250℃，相比于未掺杂MWCNTs时工作温度有所降低。在此温度下测量Pd-WO3/MWCNTs复合材料对1200ppm的氢气的灵敏度可以达到221.6。而且掺入Pd后对氢气的选择性很好，对其他还原性气体的灵敏度都很低。关键词

6、：WO3薄膜；多壁碳纳米管；溶胶凝胶；氢气传感器-I-黑龙江大学硕士学位论文AbstractWiththewideapplicationofhydrogeninourdailylives,itisveryimportantforustoresearchthehydrogensensor.Therearealotofresearchesaboutthetraditionalresistancehydrogensensorbasedonthemetaloxidesemiconductor,whichdevelopsver

7、yquickly,havingtheadvantagesofsimplestructure,smallvolumeandlowcost.Butitalsohascertainlimitations,suchaslargebulkresistance,lowsensitivityandpoorselectivity.Introducingmulti-walledcarbonnanotubes(MWCNTs),thispaperisbasedonthematerialofWO3anduseitsgoodconductiv

8、eperformancetoreducethebodyresistanceofmaterialsoastoenhancethesensitivityofthematerial.AsPdhasastrongadsorptionforhydrogen,soitcanenhancetheselectivityofhydrogenthatdopingw