【摘 要】
：
贵金属纳米颗粒由于其具有较强的催化活性,可催化降低气体在氧化物纳米敏感材料表面的反应能垒,增强其灵敏度,而被广泛地用于改善气体传感器的性能。但是大多数贵金属的修饰都是采用后化学修饰法,该方法容易导致贵金属脱落且尺寸不均一,因此导致传感器的不稳定性。基于此,我们提出了提出了模板法用于制备贵金属纳米颗粒修饰多孔Zn O纳米带。此外,由于半导体金属氧化物固的交叉敏感性,导致它对多种气体都有响应,无法实现
论文部分内容阅读
贵金属纳米颗粒由于其具有较强的催化活性,可催化降低气体在氧化物纳米敏感材料表面的反应能垒,增强其灵敏度,而被广泛地用于改善气体传感器的性能。但是大多数贵金属的修饰都是采用后化学修饰法,该方法容易导致贵金属脱落且尺寸不均一,因此导致传感器的不稳定性。基于此,我们提出了提出了模板法用于制备贵金属纳米颗粒修饰多孔Zn O纳米带。此外,由于半导体金属氧化物固的交叉敏感性,导致它对多种气体都有响应,无法实现对某种气体的特异性识别,根据半导体气敏传感器对温度的依赖性,我们采用了动态温度调控策略,系统地研究了传感器在不同温度条件对不同气体的气敏特性。本论文主要研究内容如下:（1）Au纳米颗粒修饰多孔ZnO纳米带对苯系物气敏性能的增强。首先用乙醇作为分散剂均匀分散Zn Se?0.5N2H4前驱体纳米带,加入HAu Cl4溶液后,通过还原-热氧化法得到均匀分散的Au纳米颗粒修饰多孔Zn O纳米带,将Au修饰的多孔Zn O纳米带构筑成传感器,首先在静态工作温度下对不同Au的修饰量进行优化,得出Au的最佳修饰量为1 at%Au/Zn O,随后使用1 at%Au/Zn O对苯系物进行检测,最终实现了对苯系物的高灵敏度检测,对其检测限达1 ppm,并且具有快速的响应恢复时间。（2）1 at%Au/ZnO纳米带在动态工作温度调控下实现了对苯系物的特异性识别。动态温度调控是通过控制加载在加热电阻丝两端的高低电压以及高低电压所对应的时间来改变动态工作温度的。在对苯系物的检测中,系统首先在固定的电压、占空比条件下,通过调控不同的频率来探究其对苯系物非线性曲线的影响,得出在0.02 Hz、0.03 Hz、0.04 Hz条件下都能实现对苯系物的特异性识别;其次通过固定电压、频率,探究不同占空比对苯系物非线性曲线的影响,并与醇、酮、醛的非线性曲线进行对比;最后在最佳的电压6.5 V、频率0.02 Hz、占空比30%条件下对不同浓度的苯系物进行检测,得出在该条件下苯、甲苯、间二甲苯、乙苯在高低浓度下的非线性曲线分别相同,但苯系物之间的非线性曲线有较大的差异,最终实现了对苯系物的特异性识别。（3）Pt修饰多孔ZnO纳米带实现了对三乙胺选择性识别。通过还原-热氧化法制备了Pt修饰多孔Zn O纳米带,实现了对三乙胺的高灵敏测检测,确定了最佳修饰量和最佳工作温度;根据静态温度下的气敏增强和动态温度调制策略,选择1 at%Pt/Zn O纳米带对三乙胺进行测试,在最佳温度范围内,1 at%Pt/Zn O纳米材料只对三乙胺实现了特异性识别,而对其他多种气体无法实现特异性识别;此外,我们探究了1 at%Pt/Zn O对两组分气体的特异性识别能力,在保持三乙胺浓度为25 ppm,加入另一种气体时仍然可以实现对三乙胺的特异性识别。
其他文献
我国是世界煤炭资源最丰富的国家之一,长期的采煤活动导致了地表形态、气候、生物等发生变化。淮南是我国重要的煤炭基地,煤炭开采导致了大面积地下采空区的形成,因淮南地处高潜水位地区,所以地表沉陷的区域产生了大面积积水,形成了采煤沉陷积水区。原有的陆生生态系统在积水区形成后转变为湿地生态系统。因此,对沉陷湿地土壤、沉积物和上覆水的理化性质、重金属等指标时空分布特征进行研究,构建生态系统健康评价体系等问题具
城市污水处理因碳源不足而影响了总氮去除效率,办法之一就是添加碳源以增加污水中碳氮比,但液态碳源（如葡萄糖）和固体碳源（如聚己内酯）价格昂贵。核桃壳作为农用林业废弃物的一种典型类型,具有丰富的木质纤维素生物质,将其制备为水热炭可作为一种有前途低成本的提高污水处理厂中微生物脱氮效率的碳源。在本研究中,我们通过研究水热碳化（Hydrothermal carbonization,HTC）温度、时间、加热速
对绿色清洁能源的日益渐增的需求推动了新型能源的探索,其中热电转换技术已成为一种非常有前途的解决办法,因为热电材料作为一种先进的新型功能材料,具有直接将热量转化为电能的能力,用该种材料制成的热电器件具有绿色环保、工作寿命长、稳定性好等优点。目前,发现的热电材料的种类繁多,其中硫族化合物是一类成本相对较低、环境友好、热电性能相对稳定的热电材料。Cu3SbSe3和AgSbSe2是硫族化合物中的两个典范,
近年来,染料的使用在日常生活中愈加频繁。然而,染料的广泛使用对环境中的水体造成了污染。其中,孔雀石绿由于其高效的杀菌性,一度被广泛利用在渔业生产中,这对环境水体造成了巨大的负担。与此同时,具有良好吸附量、快吸附速率的吸附材料得到越来越多的关注,纳米颗粒由于其高比表面积,常作为高效的吸附剂来使用,如Se-NPs、纳米ZnO和AgNPs等。然而,纳米颗粒现有制备方法常存在环境污染大、高成本、反应条件严
金属纳米团簇作为一种新型纳米材料,在生物传感、催化、药物缓释、分子机器、智能材料等领域表现出巨大的应用潜能。金属纳米团簇的性质往往受到尺寸、形貌、组分的影响。其中尺寸控制是实验上调控金属纳米团簇性质的常用手段。目前已报道的原子精确的团簇之间的尺寸演变及转化的案例为探究团簇的结构性能关系提供了一个有力平台。目前,实验上发现了多个系列的1D/2D/3D尺寸演变案例,这些案例中往往由某个确定的基本模块,
在环境污染和能源危机的压力下,迫切需要开发清洁能源来解决环境污染问题,以保证人类社会的可持续发展。H2具有绿色可再生能源的所有优势,是化石燃料最有希望的环保替代品。使用光催化剂分解水产氢是当前生产氢能技术中更具绿色环保优势的手段。因此,开发能高效分解水的催化剂至关重要。氧化石墨烯（GO）由于较大的比表面积、优异的载流子迁移速率和较强的吸附能力,有助于半导体产生的光生电荷快速转移,是一种光催化剂理想
通过水传播感染性疾病的问题日益严重,尤其是在发展中国家,每年有数百万人死于水传播疾病。大肠杆菌（E.coli）是水生细菌病原体,这种细菌也称为指示生物,可用于反映水源中的病原体水平。大肠杆菌被认为是导致急性腹泻和血液性腹泻的病原体,会引起严重的健康问题,例如血流感染、中枢神经系统疾病、腹膜炎、结肠炎和菌血症等。传统的杀菌方法比如使用紫外线和用二氧化氯等可用于去除病原体,但是,这些大多数都会消耗大量
钨（W）是目前公认的聚变堆中面向等离子体材料（PFM）的首选。钨虽然具有高熔点、高热导率、低溅射速率、低燃料保持率和低中子活化等优良的性能,但是在使用时仍然存在开裂的问题。针对开裂行为的研究指出钨材料在高热循环过程中,在温度低于韧脆转变温度（DBTT）阶段的脆性是导致开裂的主因。本论文针对轧制钨材料的开裂问题,从测试方法出发,并结合热处理工艺,深入研究了钨材料DBTT的影响因素,为钨材料在未来聚变
原子精确的纳米团簇作为纳米材料界的“新宠”,其应用前景在光学、催化、生物医学、手性等领域均有所涉及,所以近年来受到研究者的高度关注。在团簇化学中,以往通过一锅法、单相法、两相法、配体交换和金属交换等手段合成了一系列由有机配体保护的金属纳米团簇,例如Au102、Au25、Au38、Au144、Ag44、Ag29、Ag25、Au Ag24、Au24Ag46等。由于团簇合成手段的日益完善,随之而来所面临
金-硫（M-S）相互作用作为有机-无机杂化材料的重要切入点之一,在过去几十年里引起了材料化学家们的兴趣。相比于传统有机材料和金属无机材料,这类材料在结构多样性、可设计性等方面具有许多优势,同时由于其优异的导电、磁学、光学、催化等性质,使其具有作为新型功能材料的可能。其中一维有机硫化物半导体纳米线由于其在传感、光子学和构建复杂电子、光电子系统方面的潜在应用而成为关注焦点。合金化是调节材料性能的常用方