MWCNTs與ZnO-SnO2復(fù)合材料的制備及其NO氣敏性研究.pdf

1、為開發(fā)室溫NO氣敏傳感器，本文采用均勻沉淀法合成了MWCNTs/多孔ZnO復(fù)合材料，SnCl2溶液法合成了MWCNTs/納米SnO2復(fù)合材料，以及將SnCl2溶液法和均勻沉淀法相結(jié)合合成了MWCNTs/SnO2/ZnO三元復(fù)合材料。采用靜態(tài)注氣法考察了它們的室溫NO氣敏響應(yīng)特性，并對以上三種復(fù)合材料的氣敏響應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了初步探討。
　　 通過均勻沉淀法制備的MWCNTs/多孔ZnO復(fù)合材料中，MWCNTs均勻分散，ZnO是由眾多納

2、米顆粒組成的多孔納米片。室溫氣敏測試結(jié)果表明，復(fù)合材料的NO響應(yīng)值明顯高于單獨(dú)的MWCNTs或ZnO。室溫條件下，MWCNTs/多孔ZnO復(fù)合材料對100×10-6NO的響應(yīng)值大概是MWCNTs的3倍，而ZnO對100×10-6NO沒有氣敏響應(yīng)。MWCNTs/多孔ZnO復(fù)合材料優(yōu)異的室溫氣敏性源于復(fù)合材料具有較高的比表面積及吸附NO分子時(shí)電子由p型半導(dǎo)體MWCNTs向ZnO的轉(zhuǎn)移。
　　 通過SnCl2溶液法制備的MWCNTs/

3、SnO2復(fù)合材料中，尺寸為5nm左右的SnO2顆粒均勻地分散在MWCNTs表面，且MWCNTs與SnO2的質(zhì)量之比基本恒為3:1。室溫氣敏測試結(jié)果表明，復(fù)合材料對100×10-6 NO的響應(yīng)值大約是MWCNTs的4倍。納米SnO2顆粒的修飾之所以明顯提高M(jìn)WCNTs的室溫NO響應(yīng)值，是由于材料吸附NO分子時(shí)同樣發(fā)生了電子由p型半導(dǎo)體MWCNTs向SnO2的轉(zhuǎn)移。
　　 在SnCl2溶液法制備MWCNTs/SnO2復(fù)合材料的基礎(chǔ)上

4、，通過均勻沉淀法成功引入ZnO制備了MWCNTs/SnO2/ZnO三元復(fù)合材料。室溫氣敏測試結(jié)果表明，MWCNTs/SnO2/ZnO三元復(fù)合材料對100×10-6 NO的響應(yīng)值約是MWCNTs/SnO2二元復(fù)合材料的2倍，響應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間分別是MWCNTs/SnO2二元復(fù)合材料的1/2和1/3。三元復(fù)合材料優(yōu)異的氣敏性源于SnO2和ZnO之間的相互作用。
　　 本論文的研究說明MWCNTs與金屬氧化物復(fù)合后改善了MWCNTs材