高溫合成異質(zhì)結(jié)構(gòu)復合材料及其應用研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展,各類有毒有害氣體、易燃易爆氣體對人類居住的環(huán)境影響越來越嚴重,因此開發(fā)準確快速探測目標氣體的氣體傳感器是科學研究的重要任務之一。對于氣體傳感器的要求,不僅需要高的靈敏度、好的選擇性、穩(wěn)定性,而且在較低溫度或常溫下有良好的檢測能力。以ZnO為代表的寬帶隙半導體材料作為光激發(fā)氣敏材料已被研究多時。但其僅利用到紫外光,限制了光激發(fā)氣體傳感器的實際應用。因此利用窄帶隙的半導體材料(如:CdS、Bi2S3、CdSe、PbS、L

2、nP)作為氣敏材料或光敏材料,并在可見光激發(fā)下研究氣敏活性是當今熱點。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過氣-液-固方法,以金作為催化劑成功地制備了硒化鎘(CdSe)納米帶,將CdSe納米帶應用在可見光增強氣體傳感器。在200℃時,可見光激發(fā)的氣敏傳感器檢測50-1000 ppm的乙醇氣體,發(fā)現(xiàn)相比與無光條件下表現(xiàn)出更高的氣敏活性。我們認為這是由于硒化鎘納米帶表面在可見光照射下增加載流子濃度,提高了CdSe納米帶氣敏傳感器活性。⑵利用

3、高溫法合成CdSe/ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu),相比于ZnO基的氣體傳感器有更高的氣敏活性。通過XRD、SEM、TEM表征說明了ZnO納米棒良好的生長在CdSe納米帶表面。我們將此異質(zhì)結(jié)構(gòu)的復合物材料制成氣敏器件,檢測不同濃度乙醇氣體。研究發(fā)現(xiàn)無論是黑暗或光照條件下,CdSe/ZnO復合材料的靈敏度均比ZnO納米棒高,并且最佳溫度下降到160℃。初步探討了氣敏活性的機理,說明復合材料能夠提高氣敏活性。⑶通過熱氣相合成法成功的制備了高度有序的狗尾草狀