氧化鈦錫復(fù)合納米粉的制備及其氣敏性

編號(hào)：NMJS03020

篇名：氧化鈦錫復(fù)合納米粉的制備及其氣敏性

作者：宋文龍； 鄭聚成； 陳高峰； 何芳遠(yuǎn)； 林志東；

關(guān)鍵詞：納米材料； 半導(dǎo)體； 傳感器； TiO2； SnO2；

機(jī)構(gòu)： 武漢工程大學(xué)等離子體化學(xué)與新材料省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室； 中國石油天然氣股份有限公司蘭州化工研究中心合成橡膠所；

摘要： TiO2和SnO2都是n型半導(dǎo)體,廣泛應(yīng)用于檢測H2、CO、醇類等氣體的氣敏傳感器的研究中.本文以鈦酸丁脂Ti(OC4H9)4和結(jié)晶四氯化錫SnCl4.5H2O為原料,采用共沉淀法,制備出氧化鈦、氧化錫復(fù)合納米粉.通過XRD、AFM對(duì)制備的復(fù)合材料進(jìn)行了表征.以二氧化錫和二氧化鈦摩爾比分別為2∶1;4∶1;6∶1;8∶1;10∶1的5種復(fù)合納米粉體為基體材料,制成旁熱式氣敏傳感器;采用靜態(tài)配氣法測試了各元件對(duì)乙醇?xì)怏w的氣敏性能;對(duì)元件的靈敏度、響應(yīng)及恢復(fù)特性進(jìn)行了研究;并分析了乙醇濃度、加熱溫度等對(duì)氣敏元件氣敏性能的影響.結(jié)果表明,復(fù)合材料由納米晶粒組成,復(fù)合材料中TiO2含量低于12.5%時(shí),鈦離子取代錫離子形成固溶體,其氣敏性能較高;TiO2含量大于12.5%,TiO2獨(dú)立形核,形成兩相復(fù)合納米粉.復(fù)合材料對(duì)乙醇的靈敏度隨濃度的增加而增大,呈現(xiàn)出比較好的線性關(guān)系.在273℃,乙醇體積分?jǐn)?shù)為400×10-6時(shí),n(SnO2)∶n(TiO2)=10∶1的復(fù)合粉體制備的氣敏元件的靈敏度高達(dá)130.7;并且元件具有良好的響應(yīng)及恢復(fù)特性.