氧化锡纳米片制备及气敏性能研究

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1、摘要本论文主要研究了Sn02纳米片制备及其气敏性能，并对其进行进一步的修饰和掺杂，提高其气敏性能。具体研究内容如下：(1)通过简单的均相共沉淀方法，制备了Sn02纳米片，并对最佳实验条件进行了探索。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪等对Sn02纳米片进行了表征，结果表明，所制备的Sn02纳米片为四方结构，厚度在1011111以下，并且分布均匀。(2)对Sn02纳米片进行气敏性能的测试。结果显示Sn02纳米片对100ppm的乙醇灵敏度高达48．4，并且响应时间在8s以内，表现出了良好的气敏性能。(3

2、)对Sn02纳米片进行铂(Pt)等贵金属元素的修饰，通过SEM观察了Pt修饰Sn02纳米片的形貌，使用能谱仪(EDS)测量了Pt元素的含量并对其气敏性能进行了测试。气敏测试结果表明Pt的修饰可以显著提高Sn02纳米片的气敏性能，Pt修饰的Sn02纳米片对10ppm的甲醛灵敏度达到14．5，相比未修饰的Sn02纳米片有很大提高，并且可以检测到0．1ppm的甲醛气体。(4)对Sn02纳米片进行Al和Fe元素的掺杂，通过SEM检测发现其形貌没有明显变化，气敏性能测试结果表明合适量的Al和Fe元素掺杂可提高Sn02纳米片的气敏性能。(5)

3、在对Sn02纳米片进行Al元素掺杂的基础上，再进行Pt修饰，结果表明Al掺杂并且进行Pt修饰的Sn02纳米片气敏性能最好，A1掺杂和Pt修饰都对Sn02纳米片的气敏性能提高起到了一定作用。关键词：氧化锡，纳米片，气体传感器，贵金属修饰，掺杂AbstractInthisdissertation，thepreparationandgassensingpropertiesofSn02nanosheetshavebeeninvestigated．Pt—modifiedandAFFe—dopedSn02nanosheetshavealsob

4、eenpreparedtoimprovethegassensitivecharacteristics．Themaincontentscanbebrieflydescribedasfollows：(1)Wbll．dispersedSn02nanosheetswereobtainedbythereactionofSnCl2。5H20andCO(NH2)2usinghomogeneousprecipitationmethod．Themorphology,sizeandphaseofthenanosheetswereanalyzedbys

5、canningelectronmicroscope(SEM)，transmissionelectronmicroscope(TEM)andX．raydiffraction(XRD)．ItcanbeseenthatwellcrystallizedtetragonalSn02nanosheetswiththethicknesslessthan10nHlweredistributedonthesubstrate．(2)AnovelmicrogassensorbasedontheSn02nanosheetswassuccessfullyf

6、abricated．Thegas．sensingmeasurementresultsshowedthatresponseofSn02nanosheetsreached48．4to100ppmethanolandtheresponsetimeWaslessthan8S．(3)Sn02nanosheetshavebeenmodifiedbyPttoimprovethegassensingperformance．ThemorphologyofpureandPt-dopedSn02nanosheetswereanalyzedbyscann

7、ingelectronmicroscope(SEM)andthecontentofPtWasanalyzedbyEnergyDispersiveSystem(EDS)．Thegas．sensingpropertiesofthesensorsshowedthatSn02nanosheetsreached14．5to10ppmHCHOandformaldehydeofO．1ppmwasdetectedbythePt_dopedSn02micro。gassensor．(4)A1／Fe．dopedSn02nanosheetswerepre

8、paredbymixingSnCl2andA1C13／FeCl3inaqueoussolution．Sn02nanosheetsweredopedwithA1／Feintwodifferentconcentrations(1and2wt．％)．11