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《zno納米材料合成、表征與氣敏性質(zhì)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、廈門大學碩士論文摘要摘要ZnO由于氧的空位,使它具有半導(dǎo)體的性質(zhì),它的禁帶寬度約為3.2eV,屬于一種寬禁帶的氧化物半導(dǎo)體。它在很多方面都有所應(yīng)用,如氣體傳感器、微電子器件、光催化、廢水處理等。ZnO氣體傳感器可以檢測各種易燃易爆、有毒有害氣體,將外界非電信號轉(zhuǎn)換為電信號,它是傳感技術(shù)的關(guān)鍵.因此ZnO在氣體傳感器方面的應(yīng)用備受人們的矚目。在本論文中,研究了各種Zn0納米結(jié)構(gòu)的氣敏性質(zhì),包括各種表面形貌的Zn0,Zn0復(fù)合材料和摻雜的Zn0,主要內(nèi)容如下:1)通過熱分解前驅(qū)物,如層狀的堿式醋酸鋅和片狀甘油鋅,合成了各種具有分級結(jié)構(gòu)的Zn0片,而且通過簡單地控制分解溫
2、度,可以得到一系列尺寸大小不一樣的顆粒組成的Zn0片。氣敏實驗結(jié)果表明制備的Zn0納米結(jié)構(gòu)對乙醇氣體具有較高的靈敏度。2)各向異性是晶體的一個基本性質(zhì)之一,具有不同結(jié)構(gòu)的表面可能具有不同的物理和化學性質(zhì)。為了研究表面結(jié)構(gòu)和氣敏性質(zhì)的關(guān)系,我們首先合成了不同形貌的Zn0微納米晶,比如六棱錐、片、棒,它們具有不同的裸露面。另外,系統(tǒng)地研究了它們對乙醇的氣敏性,氣敏實驗結(jié)果表明不同表面具有迥異的氣敏性質(zhì),Zn0不同晶面對氣敏的貢獻的大小順序為(0001)><10’10)>(10—11)和(000-1).3)合成了Co和Mn摻雜的ZnO,ZnO/ZnMn204復(fù)合材料和Au
3、和Pd負載的ZnO,然后測試它們的氣敏性質(zhì).實驗結(jié)果表明Co摻雜的ZnO提高了對乙醇和甲苯的靈敏度;ZnO/ZnMn204復(fù)合材料對甲醇具有較高的靈敏度和選擇性;Au負載的ZnO極大地提高了對乙醇和甲苯的靈敏性,而Pd負載的ZnO對乙醇的靈敏度降低了,但卻提高了對甲醇和甲苯的靈敏度和選擇性。關(guān)鍵詞:ZnO;氣敏;晶面廈門大學碩士論文摘要AbstractZnO,knownasoneofthewidebandmetaloxidesemiconductors,hasacharacteristicofsemiconductorbecauseoftheoxygenvacanc
4、y,whichhasaforbiddenbandofabout3.2eV.ZnOhasbeenappliedinmanyfields,suchasgassensors,micro/nanoelectronicdevices,photocatalysts,wastewatertreatmentetc.Gassensorsareusedformonitoringordetectingvariousflammableandpoisonousgases.Itusuallytransformsnonelectronicsignalsintoelectronicones,whi
5、chisakeypomofasensingtechnology.ZnOgassensors,basedonthechangeoftheconductivitythereforeattractintenseinterest.Inthisthesis,gassensingpropertiesofvariousZnOnanostructures,includingvariousZnOsurfacessU.ucture,ZnOnanocomposites,dopedZnOnanostmctures,havebeenstudied.Themainachievementsare
6、listedasfollowing.1)WesynthesizedseveralkindsofhierarchicalZnOsheetsviaathermaldecompositionofprecursors,suchaslayerstructuredzinchydroxidesandZincglycerolateflakes.TheparticlesizeofZnOnanostructuresintheZnOsheetsWascontrolledbysimplycontrollingthedecompositiontemperature.Thegassensing
7、experimentsrevealedthatthe舔一preparedZnOnanostructureshaveahighsensitivitytoethanolgas.2)Anisotropyisoneofthebasiccharacteristicsofacrystal.Surfaceswithdifferentstructuremayhavedifferentphysicalandchemicalproperties.TostudytherelationshipbetweensurfacestructuresofZnOandthegassensingpr