贵金属修饰In2O3_SnO2基气敏材料的性能研究

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1、马吉马贵分类号：O643单位代码：10183林瑞无无瑞金娟大娟属研究生学号：2015332150密级：公开学修吉贵饰林In大金2O学属3/SnO修饰In22基O气3敏/SnO材料2的性基吉林大学能气研敏究材料的硕士学位论文性能研究（学术学位）贵金属修饰In2O3/SnO2基气敏材料的性能研究StudyonpropertiesofnoblemetalsdecoratingongassensitivematerialsbasedonIn2O3/SnO2马瑞娟作者姓名：马瑞娟专业：物理化学研究方向：绿色功能纳米材料吉指导教师：赵旭教授林大培

2、养单位：化学学院学2018年6月贵金属修饰In2O3/SnO2基气敏材料的性能研究StudyonpropertiesofnoblemetalsdecoratingongassensitivematerialsbasedonIn2O3/SnO2作者姓名：马瑞娟专业名称：物理化学指导教师：赵旭教授学位类别：理学硕士答辩日期：2018年5月26日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论本的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用

3、不在此限）。否则，应当承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿说明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊

4、（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：■硕士□博士学科专业：物理化学论文题目：贵金属修饰In2O3/SnO2基气敏材料的性能研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：吉林省长春市吉林大学前卫北区理化楼（130021）作者联系电话：15764386167中文摘要摘要贵金属修饰In2O3/SnO2基气敏材料的性能研究半导体金属氧化物气体传感器

5、因制作简单、成本低廉、响应值高和稳定性好等优势被广泛应用于环境监测、安全警报、室内环境以及疾病诊断等多个领域。以In2O3和SnO2为典型代表的n型半导体金属氧化物，由于具有宽禁带、导电性好、热稳定性强、易构筑微观形貌以及优良的光电特性等特点，被广泛用于气体传感器、光电催化及转化和磁学等领域。近年来，研究成果不断涌现，然发展进步的背后显露出不可忽视的局限：单一半导体气体传感器在检测过程中稳定性较差、监测灵敏度较低、选择性较差以及对稳定性较高的气体分子检测难度较大等。对其进行修饰改性是提高气体传感器的灵敏度、稳定性和选择性行之有效的方法

6、之一。贵金属由于具有优良的催化活性，可以加快材料表面层的电子转移，从而达到提高气敏性能的目的。本论文通过简单的浸渍法对特定形貌的In2O3和SnO2半导体材料进行微量贵金属的修饰，并系统的研究了相关气敏性能，实现了对有毒有害气体实时监测的目的。本文取得了以下的研究成果:（1）使用简单的浸渍法在纳米片组装的In2O3空心微球上成功修饰Pt和PtO2纳米粒子，该复合材料对ppb级别的甲醛表现出较好的气敏性能。在120°C的较低工作温度下具有高响应值（R=172，50ppm）、低检测限（60ppb）、短的响应−脱附时间（1s，51s）和优异

7、的循环稳定性(30次)，响应值是同条件下纯In2O3的3倍。提升的气敏性能主要是由于形成了肖特基势垒以及贵金属Pt的催化作用。（2）双金属的协同作用备受关注，在此我们成功的在In2O3超薄纳米片上修饰双贵金属Pt-Au纳米催化剂。Pt0.3Au0.7−In2O3复合材料对丙酮表现出较高的气敏性能，可在160°C和95%RH条件下检测到ppb级别的丙酮。与纯In2O3以及现有文献报道的丙酮传感器对比，具有工作温度低、灵敏度高、选择性和稳定性好等特点。此外，即使在高湿度（高达95%RH）的环境下，其对1.8ppm丙酮（糖尿病患者I中文摘要

8、呼出气中丙酮浓度最小值）的气敏响应值比0.9ppm（正常人口腔呼出气中丙酮浓度最大值）提升了44%，这为更安全、更准确的诊断糖尿病提供了可能。优异的传感性能表明，双金属Pt-Au修饰改性是一种有效途径来提高In2O3对的