学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示
MWCNTs与ZnO/SnO2复合材料的制备及其NO气敏性研究
作 者: 陈垒
导 师: 李丽;史克英
学 校: 黑龙江大学
专 业: 环境科学
关键词: 多壁碳纳米管 二氧化锡 氧化锌 一氧化氮 气敏材料
分类号: TB33
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 28次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
内容摘要
为开发室温NO气敏传感器,本文采用均匀沉淀法合成了MWCNTs/多孔ZnO复合材料,SnCl2溶液法合成了MWCNTs/纳米SnO2复合材料,以及将SnCl2溶液法和均匀沉淀法相结合合成了MWCNTs/SnO2/ZnO三元复合材料。采用静态注气法考察了它们的室温NO气敏响应特性,并对以上三种复合材料的气敏响应机理进行了初步探讨。通过均匀沉淀法制备的MWCNTs/多孔ZnO复合材料中,MWCNTs均匀分散,ZnO是由众多纳米颗粒组成的多孔纳米片。室温气敏测试结果表明,复合材料的NO响应值明显高于单独的MWCNTs或ZnO。室温条件下,MWCNTs/多孔ZnO复合材料对100×10-6 NO的响应值大概是MWCNTs的3倍,而ZnO对100×10-6 NO没有气敏响应。MWCNTs/多孔ZnO复合材料优异的室温气敏性源于复合材料具有较高的比表面积及吸附NO分子时电子由p型半导体MWCNTs向ZnO的转移。通过SnCl2溶液法制备的MWCNTs/SnO2复合材料中,尺寸为5 nm左右的SnO2颗粒均匀地分散在MWCNTs表面,且MWCNTs与SnO2的质量之比基本恒为3:1。室温气敏测试结果表明,复合材料对100×10-6 NO的响应值大约是MWCNTs的4倍。纳米SnO2颗粒的修饰之所以明显提高MWCNTs的室温NO响应值,是由于材料吸附NO分子时同样发生了电子由p型半导体MWCNTs向SnO2的转移。在SnCl2溶液法制备MWCNTs/SnO2复合材料的基础上,通过均匀沉淀法成功引入ZnO制备了MWCNTs/SnO2/ZnO三元复合材料。室温气敏测试结果表明, MWCNTs/SnO2/ZnO三元复合材料对100×10-6 NO的响应值约是MWCNTs/SnO2二元复合材料的2倍,响应时间和恢复时间分别是MWCNTs/SnO2二元复合材料的1/2和1/3。三元复合材料优异的气敏性源于SnO2和ZnO之间的相互作用。本论文的研究说明MWCNTs与金属氧化物复合后改善了MWCNTs材料的室温NO气敏响应,可以成为有应用前景的室温型气敏材料。
|
全文目录
中文摘要 3-4 Abstract 4-9 第1章 绪论 9-23 1.1 引言 9 1.2 CNTs 的结构及特性 9-12 1.2.1 CNTs 的结构 9-10 1.2.2 CNTs 的特性 10-12 1.3 CNTs 的改性 12-14 1.3.1 CNTs 的生物改性 12-13 1.3.2 CNTs 的荧光改性 13 1.3.3 过渡金属改性CNTs 13-14 1.4 CNTs 在环境领域的应用 14-17 1.4.1 CNTs 在吸附材料中的应用 14-15 1.4.2 CNTs 在选择性过滤膜中的应用 15 1.4.3 CNTs 在抗菌方面的应用 15-16 1.4.4 CNTs 在可再生能源中的应用 16 1.4.5 CNTs 在气敏传感器中的应用 16-17 1.5 论文的选题和意义 17-23 1.5.1 选题背景及国内外研究现状 17-22 1.5.2 选题的目的和意义 22-23 第2章 材料的制备及表征测试 23-26 2.1 材料的制备 23-24 2.1.1 功能化MWCNTs 的制备 23 2.1.2 MWCNTs/ZnO 复合材料的制备 23 2.1.3 MWCNTs/SnO_2 复合材料的制备 23-24 2.1.4 MWCNTs/SnO_2/ZnO 复合材料的制备 24 2.2 材料的室温NO 气敏测试 24-25 2.3 材料的表征及测试方法 25-26 第3章 MWCNTs/ZnO 复合材料的制备及NO 气敏性研究 26-42 3.1 引言 26-27 3.2 实验部分 27 3.3 结果与讨论 27-40 3.3.1 材料的表征测试结果 27-37 3.3.2 MWCNTs/ZnO 复合材料的室温NO 气敏性研究 37-40 3.4 本章小结 40-42 第4章 MWCNTs/SnO_2复合材料的制备及NO 气敏性研究 42-55 4.1 引言 42-43 4.2 实验部分 43 4.3 结果与讨论 43-54 4.3.1 MWCNTs/SnO_2 复合材料的表征及分析 43-52 4.3.2 MWCNTs/SnO_2 复合材料的室温NO 气敏性研究 52-54 4.4 本章小结 54-55 第5章 MWCNTs/SnO_2/ZnO 复合材料的制备及NO 气敏性研究 55-61 5.1 引言 55 5.2 实验部分 55 5.3 结果与讨论 55-60 5.3.1 MWCNTs/SnO_2/ZnO 复合材料的表征及分析 55-59 5.3.2 MWCNTs/SnO_2/ZnO 复合材料的室温NO 气敏性研究 59-60 5.4 本章小结 60-61 结论 61-62 参考文献 62-76 附录 76-78 致谢 78-79 攻读学位期间发表的学术论文 79
|
相似论文
- 半导体光催化材料的制备及其光催化性能研究,O643.36
- 核壳结构聚合物微球的合成、改性及应用,O631.3
- 纳米银修饰多壁碳纳米管复合材料的制备和杀菌性能研究,TB383.1
- ZnO基稀磁半导体的制备与性能研究,TN304.21
- 溶胶—凝胶法制备氧化锌薄膜晶体管的研究,TN321.5
- 基于花粉模板的氧化铟气敏材料研究,TB381
- Fe3O4、碳纳米管及石墨烯增强再生纤维素膜的研究,TB383.1
- 掺杂钴铁氧体及其复合材料的制备和性能研究,TB383.1
- 聚丙烯酰胺类功能性水凝胶的制备与性能研究,TB383.1
- 聚乙烯醇/碳纳米管纳米纤维毡的制备及其自组装研究,TB383.1
- 聚氨酯/多壁碳纳米管定向微纳纤维丝压敏特性研究,TB383.1
- 氧化锌纳米阵列的可控生长与性质研究,TB383.1
- 电纺氧化锌纳米纤维的制备及其光电流性能研究,TB383.1
- 一维金属氧化物纳米材料的制备与生长机理的研究,TB383.1
- 掺杂多种氧化物的二氧化锡电极的制备与其性能的研究,TB383.1
- ZnO催化尿素醇解制氨基甲酸甲酯工艺及动力学研究,TQ225.241
- CoFe_2O_4修饰四针ZnO的制备及其吸波性能研究,TN304.21
- 掺铝氧化锌薄膜的相关特性研究,O484.4
- ZnO纳米棒和荷叶状纳米结构的溶液法可控制备及其性能,TB383.1
- 铜、锌基微/纳米半导体材料的可控合成及应用研究,TB383.1
中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 复合材料
© 2012 www.xueweilunwen.com
|