氧化铜、氧化亚铜材料的制备表征及气敏性能研究

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1、中图分类号UDC硕士学位论文学校代码10533密级公开氧化铜、氧化亚铜材料的制备表征及气敏性能研究Synthesis，characterizationandgas—sensingpropertyofCuOandCu20作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：张海珍分析化学功能材料化学化学化工学院唐爱东副教授论文答辩日期垒：!墨：∑：≯-答辩委员会主晚出中南大学二。一三年五月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以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的研究成

2、果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：j幺卑日期：j生年』月旦日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：互出趔轧导师签名缝日期：趔；年』月丛日氧化

3、铜、氧化亚铜材料的制备表征及气敏性能研究摘要：大气污染严重威胁人类的健康与生存，金属氧化物气体传感器因其设备简单、体积小、响应快、灵敏度高、成本低等优点，成为检测大气中有害气体的有效手段。本文以Cu20和CuO气敏材料为研究对象，系统考察了制备条件对材料形貌、粒径及气敏性能的影响。(1)采用液相沉淀法合成Cu：O气敏材料，探究了表面活性剂CTAB、碱浓度等因素对产物性能的影响。研究结果表明：加入CTAB制备的样品颗粒小、分散性好且气敏性能提高，CTAB添加量为0．1g时，在气敏性能测试体系中乙醇浓度为1000ppm时，Cu20样品灵敏度达到4．292；增加碱浓度

4、，颗粒粒径增大，由球形转变为八面体颗粒且两者气敏性相当；未煅烧的Cu20具有更好的气敏性能，煅烧后转变为CuO，比表面积减小，因而其气敏性能下降。(2)采用水热法制备CuO／Cu20复合材料，考察了Cu(CH3coo)2-H20浓度、水热温度、水热时间、水醇比等因素对其气敏性的影响。结果表明：当水热温度较高时，制备的样品颗粒较大且空心生长不完全，导致其气敏性差；当水热温度降低至150℃制得纯CuO材料，因其颗粒小(2岬)而表现出较高的灵敏度；通过调节水醇比可有效的控制产物粒径生长，当水醇比为20：50时，样品粒径减小至o．3t．tm，气敏性能最好(气敏性能测试体

5、系中乙醇浓度为1000ppm时其灵敏度高达9．627)。(3)以碳微球为模板制备了多孔CuO微球，研究了Cu2+在碳微球上的吸附和浸透时间对CuO的影响。结果表明：浸渍时间越长，Cu2+在碳微球上的吸附量越多，煅烧过程中形成单分散的多孔CuO微球越多；多孔CuO微球是由30．50nrn的颗粒堆积而成，其表面和内部存在纳孔、比表面积大、反应活性高，浸渍时间为30h的多孔CuO微球具有优异的气敏性能。关键词：氧化亚铜；氧化铜；制备；表征；气敏性能分类号：540Synthesis，characterizationandgas-sensingpropertyofCuOa

6、ndCu20Abstract：AtmosphericpollutioniSaseriousthreattohumanhealthandsurvival．Metal—oxidegassensorhasbecomeaefficienttoolfordetectionoftoxicandharmfulgasinairduetoitssimpledevices，smallvolume，fastresponse，highsensitivityandlowcost．Inthispaper,CuOandCu20weretakenasthemainbody．Variouspre

7、parationconditionsinfluencesonthemorphology,grainsizeandgas—sensitivepropertyofthematerialswerestudiedsystematically．(1)Cu20gassensitivematerialsweresynthesizedbyLiquidprecipitation．TheeffectsofCTABandalkaliconcentrationonthegas．sensitivepropertyofthematerialswerediscussed．Theresults

8、showedthatth