Ag掺杂SnO_2纳米纤维的制备及其气敏特性研究.pdf

《Ag掺杂SnO_2纳米纤维的制备及其气敏特性研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第24卷第5期传感技术学报V01．24No．52011年5月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMav2011PreparationandGasSensingProperiesofAg-DopedSnO2NanofibersbyElectrospinningNINGLingling，JIAJianfeng，ZHAOMinggang，WANGXinchang，LIXinfian(KeyLaboratoryofMaterialPhysics，andSchoolofPhysicsandEngineering，Zheng

2、zhouUnwenity，Zhengzhou450052，China)Abstract：PureandAgdopedSnO2nanofibershavebeensuccessfullysynthesizedbyelectrospinningofthepoly(,finylalcoho1)(PVA)／SnC12·2H2Ocompositeprecursor．Afterannlealingat700qc，porousSnO2nanoflbersareobtained．TheeffectsofAgdopingonC2H2sensingprope~ies

3、wereinvestigated．TheresultsshowthattheC2H2sensingpropertiesofSnO2nanofibersareeffectivelyimprovedbyAgdopingandtheoptimaldopingconcentrationis8at％．Thesensitivityisupto166．27forthesensorsbasedOil8at％Ag—dopedSnO2nanofiberswhenthesensorisexposedto5000ppmC2H2at200℃．Keywords：SnO2na

4、nofiber；gassensing；electrospinning；dopingEEACC：7230L；0520J；7220doi：10．3969／j．jSSII．1004—1699．2011．05．002Ag掺杂SnO2纳米纤维的制备及其气敏特性研究水宁玲玲，贾建峰，赵明岗，王新昌，李新建(郑州大学物理]一程学院材料物理教育部重点实验室，郑州450052)摘要：以聚乙烯醇(PVA)和SnC1。·2H：O为原料采用静电纺丝技术制备纯SnO及Ag掺杂SnO纳米纤维。经700oC退火烧结后制得了连续多孔的SnO：纳米纤维。研究了Ag的掺杂对SnO：

5、纳米纤维的CH气体敏感性能的影响，结果表明Ag的掺杂对SnO纳米纤维的CH：气体敏感性能具有明显的影响，在Ag掺杂量为8at％时SnO纳米纤维对c：H气体具有最佳的气敏特性，在C：H2气体的体积分数为5000ppm温度为200oC时下的灵敏度为166．27。关键词：SnO，纳米纤维；气敏特性；静电纺丝；掺杂中图分类号：TP212．6文献标识码：A文章编号：1004-1699(2011)05—0634—04SnO是一种宽带隙N型半导体材料，其在优点，南静电纺丝法制备的纳米纤维长且连续。300K的温度下能带宽度为3．6eV。SnO，的晶体结迄今为止利

6、用静电纺丝技术成功制备的金属氧化物构为金红石结构，在300K的温度下晶格常数为a=纳米纤维有SnO、ZnO、WO，、TiO：等，经过热处0．4737nm，c=0．3186nm。由于具有良好的光电特理的金属氧化物纳米纤维表面为多孔结构，具有大性和催化特性，SnO在透明导电薄膜、陶瓷、传感的比表面积，更有利于对气体的吸附，可以有效提高器、锂离子电池、太阳能电池、催化剂以及光学技术对气体的灵敏度。为了更好地提高SnO气敏元件等方面具有广泛用途。特别是作为气敏元件，由于的灵敏度和选择性，人们常采用掺杂的方法如：过渡它具有寿命长、灵敏度高、成本低等特点，是

7、氧化物金属(Fe、Cu、Zn等)¨j、贵金属(Pd、Pt、Ag、Au半导体电阻式气敏传感器的研究热点之一1-6]。等)等掺杂’”来改善SnO的气敏性能。对于不同常见的制备一维纳米结构的方法有静电纺丝元素的掺杂，SnO气敏元件对不同的气体表现出各法、电化学法、溶胶凝胶法、水热法、真空热蒸发法、自的选择性和灵敏特性，然而目前有关Ag掺杂化学气相沉积法等，其中静电纺丝法是自在二十世SnO纳米纤维的制备及CH气体敏感特性的研究纪九十年代因纳米热潮而兴起，它是一个简单而有还鲜有报道。本文利用静电纺丝技术制得了纯效的方法，具有成本低、操作过程容易控制等一系列

8、SnO及不同Ag掺杂浓度的SnO纳米纤维，并着重项目来源：国家教育部科学技术研究重点项目(208084)；河南省重大攻关项目(08210