SnO-2纳米粉体制备及其气敏特性研究

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1、太原理工大学硕士学位论文SnO_2纳米粉体制备及其气敏特性研究姓名：姚敏琪申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：卫英慧;胡兰青20020101摘要SnO，是重要的化工、陶瓷原料。本文采用溶胶．；疑脏社制备出SnO，纳米粉体，用XRD、SEM、’rEM等手段对其逍行结构表征．并进一步测试其气敏性能。采用膏罕腔，凝胶法刊以制备出微粒尺、，小于100nm的SnO、鲇米鼢体，通过改变热处理温度可以调整所得粉休的融孝立尺寸。在制备溶胶过程中，最终体系PH值、环境温度和反应物起始浓度划各方法的影响不同。当热处理温度较低时

2、，糟休颗粒由非晶态或细小的多晶组成，颗粒基本上呈球形，晶粒尺寸随温度变化较小，当热处理温度较高时，所得糟体趋于完全品化，颗粒形貌上出现棱角，品粒尺寸随温度变化较大。这是因为晶粒长大速率与温度呈指数关系的缘故。这一临界温度约为530℃。用SnO，纳米粉体制成旁热式气敏元件，所制元件的电导．温度特性呈现明显的表面控制型特征，其电导峰出现在130℃左右。浚元件的恢复响应时问分别为8S和l8S，能够雠证其『卜!常使用。元件的工作电流为170mA，同传统元件相比．功耗较大，原因在于粉体颗粒较细，使得颈部接触电阻增大所致。所制元

3、件的灵敏度，尤其是对甲烷有较高的灵敏度。若键词：SnO二纳米粉体气敏特性ABSTRACTIinoxideISthemainmaterialofgasSensorsfordetectionoftOXiCandcombustiblegasesatpresent．Inthisthesis．wediscuss"thepreparationofnarto-sizedSnO二po、～derb3usingSol—gelmethodandthepowderproducedb)’thiswayhasbeenanal)’zedbymea

4、nsofXRD、SEM．TEM、andSOon．Nano—sizedSn02powder．、、hichpaniclesizeislessthan100rim，canbeobtainedbysol—gelmethodandthepaniclesizecanbecontrolledbyadjustingheattreatingtemperature．Foreachmethodfinals)。stemPH、ahte，circumstancetemperatureandtheconcentrationofstartingma

5、terialshaxredifierentinfiuenceonformationofs01．ResultsofXRDandTEManal57sisshov,‘thatthepaniclewhichcomposedofmanyamorphousandc0'stallineunitshasgoodstabilityandtheparticlelookslikespherewhenheattreatingtemperatureislowerthan500'C．However,theparticlesizeincrease

6、niththeincreasingoftemperatureob、iouslywhentreatingtemperatureishigherthan500℃．ThegrowingrateofcDstallineshowpowerfulrelationshiptothetemperature．Thecriticaltemperatureisabout530℃．Theconducti、‘ity—temperaturepropeKyofgassensormadeb>nano—sizedSnO二Po~、’derhastypi

7、calsurfacecontrolledsensor。scharacteristic．theconductix’ibpeakisabout130"C．Thesensorresponseandrex’ersiontimeis8sand18srespecti'、ely，SOthesel'tNorcad"～vorknormalb"．The”orkingcircusofsensoris170mA．itishighertitanthatoftraditionalsensor．Thesensor’ssensitixit3ands

8、tabi【吣areexaminedindill?rentgases．suchasCO．CHj．CJHl。．itslamsSthatthesensorhashighsensitixibespecialI、inatmosphereoFCtt4Kc、"ords：STl0，Nano-sizedmaterialsSensiti、i【、太原理工大学硕士论文