超细纳米SnO_2、TiO_2的制备及其湿敏性能研究.pdf

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2、蠢若龜望藥編識：養，感誦臟分类号：０４８４．４学校代号；１０４９０学号：２０１２０１０似密级：公开武巧工程大学硕±学位论文超细纳米Ｓｎ〇２、Ｔｉ〇２的制备及其湿敏性能研究作者姓名、；王辰指导教师姓名职称：林志东教授申请学位类别；工学硕±学科专业名称：材料学研究方向：纳米材料的制备与应用研究论文提交日期：如；年月？＆日论文答辩日期：如至年＾月％日＾学位授予单位：武奴工程大学学位授予日期：年月日答辩委员会主席；义灸誤澈後独创性声明

3、本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，作经发表或撰过研成。本论文不包含任何其他个人己写的究果或集体和集体。，已在文中ｙ？确标对本文的研究做出贡献的个人均明方式明全意识法果。由本人承担本完到本声的律结人明：学位论名文作者签２０／ｒ２年ｒ月日＾学位论文版权使用授权书全、用论文的规定，本学位论完了解关保留使学位文作者我校有良印件和；国家口构送交论文的复电Ｐ我校有权保留并向有关部或机生处可。本究将本子版，允许论文被查阅人授权武汉

4、工程大学研全入有关数据，库进行检索可Ｗ采用影学位论文的部或部分内容编、。印缩编本学位论文印或扫描等复制手段保存和汇。保〇，用本授权密在年解密后适书本论文属于。不保密Ｗ＂＂ｊ（ｉＶ）ｙ上方框请在内打签：签；教名名指导师学位论文作者與支令７２０２０年日月／Ｓ年ｒ巧＾Preparationandhumidity-sensitivepropertiesofultrafinenanoSnO2andTiO2AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterMajor：MaterialsS

5、cienceCandidate：WangChenSupervisor：Prof.LinZhidongWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei430073,P.R.China摘要摘要本文利用水热法以SnCl4·5H2O和Ti(OC4H9)4为原料，蔗糖为模板，制备出珊瑚状SnO2介孔材料和四种Sn、Ti比不同的SnO2-TiO2固溶体材料。通过XRD、FE-SEM、TEM、BET等测试手段对SnO2和SnO2-TiO2材料进行了表征，并对由SnO2、SnO2-TiO2(X)固溶体、TiO2所制成的湿敏元件

6、的湿敏性能进行了研究，主要结论如下：1.选用两种粒径的TiO2(A12和P25)制成湿敏元件对其湿敏性能进行测试。湿敏测试中，TiO2湿敏元件的阻抗值随着相对湿度的增大而减小，最佳工作频率两者并不统一，A12的最佳工作频率为1kHz，而P25的最佳工作频率为500Hz。在各自最佳工作频率下，SnO2湿度传感器从11%的相对湿度进入到95%的相对湿度的响应、恢复时间为6s、3s，灵敏度约为790；而P25所表现出来的性能比A12差，其恢复时间为2s，响应时间很长，在同样的时间里P25的阻抗值达有到稳定或相对稳定的状态，不能估算出其响应时间

7、，灵敏度约为36.3。从湿敏测试结果可知，粒径大小对湿敏元件的湿敏性能有很大影响，粒径更小的湿敏材料制成湿敏元件后所表现出来的湿敏性能更好。2.制备出的SnO2为四方晶系金红石结构，平均粒径为10.3nm。SnO2材料的表面形貌类似海洋生物珊瑚的结构。珊瑚状SnO2为介孔结构，孔径尺寸为5.7nm，2比表面积高达63.3m/g。高比表面积和介孔结构有利于水蒸气的吸附和脱附，从而提升湿敏性能。湿敏测试结果显示，SnO2基湿敏传感器的最佳工作频率为500Hz，在最佳工作频率下，珊瑚状SnO2湿度传感器从11%的相对湿度进入到95%的相对湿度

8、的响应、恢复时间为4s、43s，灵敏度约为1008。与相关文献对比明显可见，形貌的改变提高了SnO2传感器的湿敏性能。3.制备了四种锡钛物质的量之比的SnO2-TiO2纳米粉体，四种粉体均为金红石4+4+结