ZnO-SAW傳感器的制備及其在甲醛檢測中的應用研究
發(fā)布時間:2024-06-30 00:12
甲醛能夠破壞生物細胞蛋白質,使細胞核內產生基因突變,造成DNA單鏈內交連和DNA與蛋白質交連,抑制DNA損傷修復等。長期接觸低劑量甲醛可引起慢性呼吸道疾病、鼻咽癌、腦瘤等疾病,甲醛也是誘發(fā)病態(tài)建筑物綜合征的主要原因。2004年,國際癌癥機構將甲醛確定為第一類致癌物質。對甲醛濃度的檢測不僅關乎當代人的身體健康,更關系到下一代,甚至幾代人的健康。目前,對甲醛的傳統(tǒng)檢測方法是分光亮度法、色譜法、極譜法、熒光法等,而這些方法需要在現(xiàn)場長時間采樣,分析周期較長,操作復雜,測定結果是一段時間內的均值,不能實時反映室內空氣中甲醛濃度。聲表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)傳感器質量靈敏度可達到ng級,通過在其表面沉積可吸附甲醛的金屬氧化物敏感膜能夠實現(xiàn)甲醛的實時高靈敏度檢測。本文制備了三種濺射功率下的ZnO-SAW傳感器,通過自行搭建的甲醛氣體檢測平臺對甲醛干氣和甲醛濕氣進行了檢測,并用密度泛函理論方法系統(tǒng)地探索了甲醛分子在ZnO表面的吸附機制。主要研究內容和成果如下:1)用Materials Studio軟件中的DMol3模塊對ZnO、摻雜模型、缺陷模型進行了物理性質分析以...
【文章頁數】:128 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
本文編號:3998098
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圖1-1室內空氣中甲醛的主要來源4)日常用品
西南交通大學博士研究生學位論文最長可達幾十年。據檢測,表面積為100cm2的膠。若室內使用了刨花板覆蓋的地板,則甲醛濃度可最主要來源。釋放甲醛,人們在裝修時用到的油漆、涂料、化纖甲醛,一般為3.35mg/m3,最高可達13.4mg/m3。要來源。有一定量的甲醛,每支香煙煙....
圖1-2電導率傳感器示意圖
增加[30]。隨著溫度持續(xù)升高,化學進程如下[31]:2(g)2(ads)OO2(ads)2(ads)OeO2()()2adsadsOeO2(ads)(ads)OeO空氣中含有甲醛時,甲醛分子將與薄膜表面的氧離子結合,....
圖1-3微-氣體傳感器示意圖
Wang等[45]通過將Pt電極設計在SiO2/Si基底上,研發(fā)了一結構見圖1-3,并將1mol%Pb-摻雜SiO2薄膜合成在電極表面。傳感器對0.03ppm甲醛的反應值為1.02,對0.05ppm甲醛的反0s,但這種薄膜對乙醇更加敏感。2013年,T....
圖1-4MEMS傳感器示意圖
圖1-4MEMS傳感器示意圖[55]表1-6NiO薄膜對甲醛的敏感性感器實驗溫度/℃反應值(/ppm)反應時間(s/ppm)恢復時間(s/ppm)導率6000.825mV/ppm----導率2800.14Ω/ppm13/1.0-8.0--導率280....
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