多孔NiO納米材料的制備及其氣敏性能研究.pdf

1、氧化鎳(NiO)是一類典型的p型半導(dǎo)體氣敏材料，如何能夠有效地提高NiO材料的氣敏性能長期以來都是科研人員研究的熱點。影響氣敏材料的氣敏性能的主要因素有結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成兩方面。三維有序大孔(3DOM)結(jié)構(gòu)具有較大的表面積、較高的孔隙率和長程有序的周期性結(jié)構(gòu)、可以提供較多的活性位點。高價錫(Sn)元素?fù)诫s到NiO晶胞中形成雜質(zhì)缺陷從而引入自由電子;半導(dǎo)體復(fù)合會形成p-n異質(zhì)結(jié)，改變材料的載流子濃度和遷移率，有利于形成更多的化學(xué)吸附氧。本文通

2、過膠晶模板法制備了3DOM NiO納米材料、3DOMNiO摻Sn納米材料和3DOM NiO-NiFe2O4復(fù)合納米材料，并研究了所制備的樣品的形貌和化學(xué)組成對氣敏性能的影響。具體內(nèi)容如下:
　　1、制備了一系列摻雜比不同的3DOM NiO摻Sn納米材料并對其氣敏性能進(jìn)行了研究。適量的Sn元素?fù)诫s能夠有效地提高NiO納米材料對甲醛的氣體響應(yīng)，改善材料的穩(wěn)定性和選擇性。3DOMNiO/10％Sn在225℃下對100 ppm甲醛的氣體響

3、應(yīng)值為145，與純3DOM NiO相比，提高了約85倍。氣敏機(jī)理研究表明，3DOMNiO/10％Sn具有大的比表面積和高的孔隙率，Sn摻雜通過電子補償機(jī)制為NiO納米材料提供了更多的自由電子，使納米材料的空穴載流子濃度下降，導(dǎo)致材料表面的化學(xué)吸附氧含量增加，增強了對甲醛的氣敏性能。高性能的NiO氣敏材料為傳感元件的實際應(yīng)用提供了理論支持。
　　2、制備了3DOM NiO-NiFe2O4復(fù)合納米材料并研究了其氣敏性能。在260℃下材