發(fā)布時間：2020-04-09 11:04

【摘要】：大氣污染帶來的環(huán)境問題在當今社會日益嚴重，，對污染氣體的有效監(jiān)控引起了更多重視,也對氣體傳感器的性能提出了更高的要求,而高效氣敏材料的設(shè)計與制備是開發(fā)先進氣體傳感器的關(guān)鍵。普通的單元金屬氧化物已被廣泛研究并應(yīng)用于氣體傳感器的裝配中,但是性能依然有待進一步提高。而關(guān)于雙元金屬氧化物的研究相對較少,但是對某些氣體表現(xiàn)出比單元金屬氧化物更好的氣敏性能。本論文探索了利用有序介孔氧化硅為硬模板、混合硝酸鹽為前驅(qū)體制備有序介孔鐵氧體雙元金屬氧化物(包括鎳、鋅、銅基鐵氧體等),并研究了有序介孔氧化硅硬模板孔徑、混合前驅(qū)體中硝酸鹽種類和比例等對介孔鐵氧體孔隙結(jié)構(gòu)、比表面積、孔容、孔壁組成及其氣敏性能的影響。通過控制水熱老化溫度(40~140℃)制備了一系列不同孔徑(5.6~10.1 nm)的有序介孔氧化硅KIT-6,并以其為硬模板、硝酸鎳和硝酸鐵為前驅(qū)體制備了一系列有序介孔鎳基鐵氧體。隨著KIT-6孔徑的減小,介孔鎳基鐵氧體的比表面積逐漸增加(110~202 m2/g);硝酸鎳與硝酸鐵的摩爾比例中硝酸鐵大于2時,產(chǎn)生額外的氧化鐵相,形成氧化鐵/鎮(zhèn)基鐵氧體復(fù)合物。氣敏測試發(fā)現(xiàn)有序介孔鎳基鐵氧體在工作溫度為230℃時對甲苯表現(xiàn)出較好的選擇性,其響應(yīng)(Roas/Rair)隨比表面積的增加而顯著提高,對1 ppm甲苯響應(yīng)最高可達58,檢測下限低于0.002 ppm。另外,有序介孔氧化鐵/鎳基鐵氧體復(fù)合物在工作溫度為250℃對丙酮有較高的響應(yīng),高于單獨的有序介孔氧化鐵和鎳基鐵氧體,對1 ppm丙酮響應(yīng)可達27.2,檢測下限低于0.01 ppm。采用上述類似的方法也制備了一系列高比表面積的有序介孔鋅基鐵氧體(97～181 m2/g)、有序介孔銅基鐵氧體(66～134 m2/g)。氣敏性能測試發(fā)現(xiàn)有序介孔鋅基鐵氧體、有序介孔銅基鐵氧體在工作溫度為200℃對硫化氫氣體具有較好的選擇性。有序介孔鋅基鐵氧體對1 ppm硫化氫的響應(yīng)分別可達28.5、檢測下限低于0.005 ppm,而有序介孔銅基鐵氧體對5 ppm硫化氫響應(yīng)可達42.8、檢測下限低于0.1 ppm,表明這些有序介孔鋅基鐵氧體和銅基鐵氧體在硫化氫氣體的檢測方面有較大的應(yīng)用前景。
【圖文】：

．Ｃｏｒｒ＾ｒw＆ｓｆｉｃｊ邋ａｓ？．邐Ａｎａｌｙｔｉｃ邋ｇｓｉｓ逡逑圖２－〗氣敏測試流程圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－１邋Ｇａｓ邋Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ邋Ｔｅｓｔ邋Ｆｌｏｗ邋Ｃｈａｒｔ逡逑＇邋Ｉ逡逑．｜－逡逑？；：，邋—逡逑１９＾逡逑ＪＳＳｉ－邋％邐．逡逑圖２－２氣敏測試裝置示意圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－２邋Ｓｃｈ

ＪＳＳｉ－邋％邐．逡逑圖２－２氣敏測試裝置示意圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－２邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｇａｓ邋ｓｅｎｓｉｎｇ邋ｔｅｓｔ邋ｄｅｖｉｃｅ逡逑－１５邋－逡逑
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TB381;TP212

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 羅文輝;;納米鐵氧體粉體的研究進展[J];中國粉體工業(yè);2011年05期

2 高逸凡;;探析物質(zhì)的磁性:CaSO_4摻雜對Ni-Zn鐵氧體磁性能的影響[J];高中數(shù)理化;2017年Z2期

3 譚小平;張立輝;李升;聶盼;周雄;任逸;;以鐵氧體為探頭的溫度測量儀器[J];科學(xué)中國人;2017年09期

4 楊文毅;鄭曉華;王偉;張明熹;蔡永豐;張雁江;王傳璐;李鋒鋒;沈毅;馬雪剛;;固體廢棄物制備鐵氧體材料的研究進展[J];無機鹽工業(yè);2014年05期

5 廖飛;姬海寧;王娟娟;;鐵氧體材料輻射效應(yīng)的研究進展[J];材料導(dǎo)報;2014年11期

6 焦小莉;蔣榮立;呂慧;姚麗鑫;安茂燕;;離子摻雜改性鐵氧體材料的研究進展[J];淮陰工學(xué)院學(xué)報;2011年03期

7 董鳳強;黃學(xué)光;韓玉順;聶稻波;李文靜;孫瑞豐;;鐵氧體材料產(chǎn)業(yè)專利技術(shù)發(fā)展狀況分析[J];中國發(fā)明與專利;2011年12期

8 陳俊,王翔,周廷富,張瑜;霧化焙燒在制備高性能鐵氧體材料方面的應(yīng)用[J];有色金屬(冶煉部分);2003年04期

9 渠涌;高頻大功率鐵氧體材料及其應(yīng)用[J];電子科技大學(xué)學(xué)報;2002年05期

10 李愛俠,羅綱,趙宗彥,胡國光,尹萍,李文鳳;混相鐵氧體材料的結(jié)構(gòu)分析[J];安徽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1999年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 范薇;呂寶順;廖有良;藤陽民;;六角鐵氧體材料的研究開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化[A];新世紀 新機遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊）[C];2001年

2 冷觀武;李俊;彭虎;;微波高溫?zé)�結(jié)鐵氧體材料研究與實踐[A];第三屆永磁及軟磁鐵氧體技術(shù)交流會論文集[C];2004年

3 易容平;;一種低成本的石榴石鐵氧體材料[A];第十二屆全國磁學(xué)和磁性材料會議專輯[C];2005年

4 汪敢;戴京營;王友軍;;低損耗5000/5000MnZn鐵氧體材料[A];第二屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];1995年

5 劉躍;劉穎;;鋇鐵氧體的高效合成[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第08分會場摘要集[C];2010年

6 王公正;房喻;莫潤陽;;微米復(fù)合鐵氧體材料超聲波吸收檢測研究[A];中國化學(xué)會第九屆全國應(yīng)用化學(xué)年會論文集[C];2005年

7 馬寧;王新剛;廖斌;;基于鐵氧體材料的小型螺旋天線的仿真設(shè)計[A];第十六屆全國微波能應(yīng)用學(xué)術(shù)會議�？�（上冊）[C];2013年

8 溫丹莉;;鈰對高功率材料旋矩性能的影響[A];第十二屆全國磁學(xué)和磁性材料會議專輯[C];2005年

9 韓志全;;疊層片式電感用材料的低溫?zé)�結(jié)技術(shù)及低燒鐵氧體材料[A];第三屆永磁及軟磁鐵氧體技術(shù)交流會論文集[C];2004年

10 喬中興;劉愷;;鐵氧體同軸傳輸線脈沖銳化特性的研究[A];2015中國電磁兼容大會論文集[C];2015年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 本報特約撰稿 王群;鐵氧體材料:電子戰(zhàn)中的武器[N];中國國防報;2016年

2 王西永;日本FDK研制出新型鐵氧體材料[N];中國汽車報;2003年

3 東電化(上海)國際貿(mào)易有限公司技術(shù)部經(jīng)理 鐮形利通;元器件：節(jié)能源頭已獲突破[N];中國電子報;2008年

4 韶關(guān)日報記者 黃捷文 通訊員 劉錫禧 林海濱;我市增兩項國家重點新產(chǎn)品[N];韶關(guān)日報;2013年

5 本報記者 李映;TDK：適應(yīng)市場新需求[N];中國電子報;2011年

6 記者 潘國義;增加新型環(huán)保材料 節(jié)約能耗15%以上[N];成都日報;2011年

7 本報記者　 曹智輝 通訊員　 周麗群;我市企業(yè)自主創(chuàng)新日漸活躍[N];韶關(guān)日報;2006年

8 劉錫禧;粵港重點突破項目我市3項中標[N];韶關(guān)日報;2007年

9 黃剛 陽開新;創(chuàng)新·完善 磁材“十五”科技發(fā)展思路[N];中國電子報;2001年

10 中國電子科技集團公司第九研究所 何水校;LTCF：移動通信領(lǐng)域大有作為[N];中國電子報;2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 呂華良;鈷基鐵氧體的電磁衰減及其微波吸收性能研究[D];南京航空航天大學(xué);2018年

2 賈寧;微波/毫米波復(fù)合YIG低溫共燒技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];電子科技大學(xué);2019年

3 王雨;取向六角鐵氧體的制備以及自偏置旋磁器件研究[D];電子科技大學(xué);2019年

4 張曉智;面內(nèi)取向BaM鐵氧體膜的可控制備與磁學(xué)性質(zhì)研究[D];清華大學(xué);2017年

5 唐錦;磁鉛石型Fe_2W鐵氧體的制備、摻雜、形貌、結(jié)構(gòu)及磁性研究[D];安徽大學(xué);2019年

6 曾雪;低維鐵氧體離子占位的原子尺度顯微分析及其磁學(xué)性能研究[D];蘭州大學(xué);2019年

7 李劍;Z型六角鐵氧體Sr_3Co_2Fe_(24)O_(41)的相組成及其磁電性能研究[D];武漢理工大學(xué);2015年

8 向青云;鐵氧體材料的原子氫化機理及改性研究[D];北京科技大學(xué);2017年

9 張家敏;微波燒結(jié)制備Mn_xZn_(1-x)Fe_2O_4鐵氧體材料的微觀結(jié)構(gòu)與磁性能[D];昆明理工大學(xué);2017年

10 孟偉青;層狀前體法制備鐵氧體磁性材料的研究[D];北京化工大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 閆妍;濺射法制備NiZn鐵氧體薄膜及其磁化強度的布里淵函數(shù)溫度特性研究[D];電子科技大學(xué);2019年

2 羅強;低功耗低溫?zé)�結(jié)NiCuZn鐵氧體材料及應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2019年

3 殷齊聲;低損耗LiZn旋矩磁材料及應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2019年

4 王安鵬;基于LTCC技術(shù)的抗直流偏置鐵氧體材料及疊層電感研究[D];電子科技大學(xué);2019年

5 祁童百惠;鐵氧體/聚苯胺/柔性基復(fù)合材料的制備與電磁性能研究[D];南京航空航天大學(xué);2019年

6 曹錕;有序介孔鐵氧體的制備及其在氣體傳感器中的應(yīng)用[D];寧夏大學(xué);2019年

7 陳慕云;硼摻雜MFe_2O_4(M=Ni、Mn)尖晶石鐵氧體的磁性和陽離子分布研究[D];河北師范大學(xué);2019年

8 郭建琴;尖晶石鐵氧體材料的制備及磁、電、氣敏性能研究[D];太原理工大學(xué);2019年

9 李延青;Ni、Mn離子摻雜對Y型六角鐵氧體Ba_（0.5）Sr_（1.5）Zn_2Fe_（12）O_（22）物性影響的研究[D];華東師范大學(xué);2019年

10 張利;Fe@鐵氧體復(fù)合磁粉芯的制備及性能研究[D];湖南大學(xué);2018年

本文編號：2620671