納米ZnO甲烷傳感器的制備及性能研究.pdf

1、本文采用兩種不同的工藝方法（人工涂覆、浸漬提拉）來制作ZnO氣敏傳感器，并對氣敏元件進行溶液處理，還在實驗室自主研發(fā)的2008型DZB智能測試系統(tǒng)上測試了它的基線電阻和對甲烷氣體的敏感性能。同時采用場發(fā)射掃描電鏡法和X 射線衍射法對傳感器的氣敏膜上的ZnO形態(tài)進行了分析，并探討了納米ZnO形態(tài)對甲烷氣敏性能的影響。采用人工涂覆工藝將兩種不同形態(tài)的納米ZnO粉末成膜并制作成傳感器，對其進行甲烷氣敏性能測試，所得到的測試結果表明：由四針狀納

2、米ZnO制得的傳感器對甲烷氣體的敏感性能要優(yōu)于顆粒狀納米ZnO制得的傳感器。這兩種傳感器對甲烷氣體的靈敏度都是隨著甲烷濃度的升高而增大，峰值溫度在370℃左右。采用浸漬提拉工藝將三種不同的混合溶液（鋅溶膠、四針狀納米ZnO 甲醇懸濁液和四針狀納米ZnO 乙二醇懸濁液）在元件上成膜并制作成傳感器，所得到的測試結果表明：這三種傳感器對甲烷氣體的靈敏度也是隨著濃度的升高而增大，峰值溫度也是在370℃左右，同時大大改善了傳感器的一致性。為了進一

3、步提高傳感器對甲烷氣體的靈敏度，采用溶液處理工藝在已沉積了納米ZnO 晶種層的元件表面上可控生長出不同形態(tài)的納米ZnO。將該元件制成傳感器并對其氣敏膜做了SEM測試以及對甲烷的敏感性能測試。結果表明：水熱處理后，傳感器的基線電阻減小且對甲烷氣體的靈敏度普遍提高，一致性也較好。隨著溶液中鋅離子濃度的升高，通過水熱晶種生長法合成的納米棒逐漸長大但密度降低，其制作的傳感器基線電阻降低，對甲烷氣體的靈敏度也減小；隨著水熱時間的延長，通過水熱晶種