燒綠石A 2 B 2 O 7 固體電解質的制備及其NO 2 傳感性能研究
發(fā)布時間：2024-07-08 22:32
機動車尾氣中的NO2污染已經引起了國內外的廣泛關注。面對日趨嚴格的尾氣排放標準,固體電解質型氣體傳感器因其具有較高的靈敏度、良好的化學和熱穩(wěn)定性、較快的響應速度等優(yōu)點而被廣泛用于在線監(jiān)測尾氣NO2濃度。其中傳統(tǒng)的商用釔穩(wěn)定氧化鋯(YSZ)NO2傳感器由于YSZ所需工作溫度過高,導致其應用領域受限。因此,開發(fā)出一種適用于中低溫NO2傳感的固體電解質材料迫在眉睫。論文主要以開發(fā)具有優(yōu)良NO2傳感性能的固體電解質材料為目標,選取燒綠石Pr2Sn2O7和Sm2Zr2O7為固體電解質,按固體電解質的設計合成、結構表征、傳感性能及理論計算的研究思路,開展了如下系統(tǒng)的研究工作:(1)采用溶膠-凝膠法合成了A2B2O7(A=La,Pr,Nd,Sm,Gd和B=Ti,Zr,Sn)固體電解質,研究了在中低...
【文章頁數】：91 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
中文摘要
Abastract
第一章 前言
1.1 研究背景
1.1.1 NO2的污染現狀
1.1.2 氣體傳感器簡介
1.2 固體電解質型傳感器的歷史和分類
1.2.1 混合電位型NO2傳感器
1.2.2 電流型NO2傳感器
1.2.3 電流型NO2傳感器的特征參數
1.3 固體電解質研究進展
1.3.1 螢石型氧化物
1.3.2 鈣鈦礦型氧化物
1.3.3 其他類型
1.3.3.1 La2Mo2O9(LAMOX)
1.3.3.2 Si、Ge磷灰石
1.3.3.3 四面體配位的鎵氧化物
1.3.4 燒綠石型氧化物
1.4 本論文的選題依據、研究目的和內容
1.4.1 選題依據
1.4.2 研究內容
第二章 實驗部分
2.1 實驗藥品和氣體
2.2 實驗儀器和裝置
2.3 實驗方法
2.3.1 錫酸鹽燒綠石及摻雜系列固體電解質的制備
2.3.2 NiO敏感電極的制備及表征
2.3.3 固態(tài)電流型NO2傳感器的制備
2.3.4 固態(tài)電流型NO2傳感器的性能測試裝置
2.4 表征測試方法
2.4.1 X射線粉末衍射(XRD)
2.4.2 X射線光電子能譜(XPS)
2.4.3 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)
2.4.4 拉曼光譜(Raman)
2.4.5 交流阻抗測試
2.4.6 傳感性能測試
2.4.7 質譜測試
第三章 A2B2O7(A=La,Pr,Nd,Sm,Gd和 B=Ti,Zr,Sn)固體電解質的制備及中低溫NO2傳感性能的研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 ASO和 PBO氧化物的制備
3.3 結果與討論
3.3.1 X射線粉末衍射(XRD)
3.3.2 拉曼光譜(Raman)
3.3.3 光電子能譜(XPS)
3.3.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
3.3.5 傳感性能
3.3.6 傳感機理
3.4 結論
第四章 Pr1.95M0.05Sn1.95N0.05O7+δ(PMSN,M=Ca,Sr,In;N=Ga)燒綠石固體電解質的制備及其NO2傳感性能研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 PMSN氧化物的制備
4.3 實驗結果與討論
4.3.1 理論計算
4.3.2 X射線粉末衍射(XRD)
4.3.3 拉曼光譜(Raman)
4.3.4 光電子能譜(XPS)
4.3.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
4.3.6 傳感性能
4.3.7 傳感機理
4.4 結論
第五章 異價離子摻雜燒綠石Sm2Zr2O7固體電解質的制備與NO2傳感性能研究
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 SZX固體電解質的制備
5.3 結果與討論
5.3.1 X射線粉末衍射(XRD)
5.3.2 拉曼光譜(Raman)
5.3.3 光電子能譜(XPS)
5.3.4 電導率
5.3.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
5.3.6 傳感性能
5.4 結論
總結與展望
展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
本文編號：4003972
【文章頁數】：91 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
中文摘要
Abastract
第一章 前言
1.1 研究背景
1.1.1 NO2的污染現狀
1.1.2 氣體傳感器簡介
1.2 固體電解質型傳感器的歷史和分類
1.2.1 混合電位型NO2傳感器
1.2.2 電流型NO2傳感器
1.2.3 電流型NO2傳感器的特征參數
1.3 固體電解質研究進展
1.3.1 螢石型氧化物
1.3.2 鈣鈦礦型氧化物
1.3.3 其他類型
1.3.3.1 La2Mo2O9(LAMOX)
1.3.3.2 Si、Ge磷灰石
1.3.3.3 四面體配位的鎵氧化物
1.3.4 燒綠石型氧化物
1.4 本論文的選題依據、研究目的和內容
1.4.1 選題依據
1.4.2 研究內容
第二章 實驗部分
2.1 實驗藥品和氣體
2.2 實驗儀器和裝置
2.3 實驗方法
2.3.1 錫酸鹽燒綠石及摻雜系列固體電解質的制備
2.3.2 NiO敏感電極的制備及表征
2.3.3 固態(tài)電流型NO2傳感器的制備
2.3.4 固態(tài)電流型NO2傳感器的性能測試裝置
2.4 表征測試方法
2.4.1 X射線粉末衍射(XRD)
2.4.2 X射線光電子能譜(XPS)
2.4.3 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)
2.4.4 拉曼光譜(Raman)
2.4.5 交流阻抗測試
2.4.6 傳感性能測試
2.4.7 質譜測試
第三章 A2B2O7(A=La,Pr,Nd,Sm,Gd和 B=Ti,Zr,Sn)固體電解質的制備及中低溫NO2傳感性能的研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 ASO和 PBO氧化物的制備
3.3 結果與討論
3.3.1 X射線粉末衍射(XRD)
3.3.2 拉曼光譜(Raman)
3.3.3 光電子能譜(XPS)
3.3.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
3.3.5 傳感性能
3.3.6 傳感機理
3.4 結論
第四章 Pr1.95M0.05Sn1.95N0.05O7+δ(PMSN,M=Ca,Sr,In;N=Ga)燒綠石固體電解質的制備及其NO2傳感性能研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 PMSN氧化物的制備
4.3 實驗結果與討論
4.3.1 理論計算
4.3.2 X射線粉末衍射(XRD)
4.3.3 拉曼光譜(Raman)
4.3.4 光電子能譜(XPS)
4.3.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
4.3.6 傳感性能
4.3.7 傳感機理
4.4 結論
第五章 異價離子摻雜燒綠石Sm2Zr2O7固體電解質的制備與NO2傳感性能研究
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 SZX固體電解質的制備
5.3 結果與討論
5.3.1 X射線粉末衍射(XRD)
5.3.2 拉曼光譜(Raman)
5.3.3 光電子能譜(XPS)
5.3.4 電導率
5.3.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
5.3.6 傳感性能
5.4 結論
總結與展望
展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
本文編號：4003972
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