光辅助型铁酸钬甲醛气体传感器的制作及性能研究

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sf45df
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
甲醛(HCHO)是一种严重危害人们生命健康的挥发性有机化合物(VOCs)气体。因此,研发高性能甲醛气体传感器用于室内环境监控具有重要意义。传统甲醛气体传感器所需的高工作温度是亟待解决的难题,而利用可见光辅助气体传感器可以克服工作温度带来的障碍。在本工作中,选择Ho Fe O3作为基础敏感材料,通过不同波长和光强的光场调控,研究光辅助与敏感材料气敏性能的关联机制。本论文工作内容分为如下三个部分:1. 利用溶胶凝胶法制备Ho Fe O3纳米颗粒,并表征其晶体结构、微观形貌、成分组成等材料特性。制作基于Ho Fe O3纳米颗粒的旁热式气体传感器并测试其气敏性能。结果表明:Ho Fe O3纳米颗粒气体传感器的最佳工作温度为160℃,对100 ppm HCHO的响应值为160,响应/恢复时间分别为114 s和23 s,最低检测极限为1 ppm HCHO。但无法对HCHO进行特异性识别。2. 为了克服传统气体传感器选择性不高、检测下限弱及需要加热的缺点,通过引入不同波长(λ=365-660 nm)的辅助光场提升Ho Fe O3纳米颗粒的各项气敏性能。通过实验对比发现:在波长660 nm的红光辅助下,Ho Fe O3纳米颗粒气体传感器对HCHO具有最佳的检测性能。与黑暗环境和工作温度中的测试相比,在660 nm光照射下对HCHO的检测下限可低至80 ppb,这符合国际法规对HCHO的检测标准,并且具有对环境湿度优异的抗干扰能力及良好的选择特性。低检测限和对湿度的良好抗干扰性的原因是:在660 nm光照下,Ho Fe O3纳米颗粒表面活化能的增加和对吸附H2O分子的抑制。该项工作为利用光场取代热场提升气体传感器的检测性能提供了实验及理论基础。3. 采用匀胶甩膜结合高温煅烧工艺,制作基于Ho Fe O3薄膜的平面型光辅助气体传感器。对比Ho Fe O3薄膜在不同光强下的气敏性能发现:红光(630 nm)的引入可拓展Ho Fe O3薄膜气体传感器的检测下限,由100 ppm拓展至1 ppm。不同光强的红光对Ho Fe O3薄膜气体传感器性能具有较大影响,在1 W光照射下具有最佳灵敏度。在功率为3 W的红光照射下,Ho Fe O3薄膜气体传感器响应速度为12 s,恢复速度仅为7s。这些现象归因于光强的增加,促进了气体的吸附和解吸。这项工作为制作快速响应的微型甲醛气体传感器提供了实验上指导。
其他文献
白族扎染作为白族地区历史悠久的民间传统手工艺术,成为第一批国家级非物质文化遗产,体现了白族独特的民族文化,也使得白族扎染及文化得到了认可与保护。同时,白族扎染蕴含着白族人的意志与品格,是白族文化和白族人民创造力的体现。白族扎染具有文化价值、艺术价值、教育价值、社会价值等教育内涵。将白族扎染民间艺术资源融入进幼儿园课程中,有助于白族地区幼儿园本土特色课程的开发,促进幼儿多方面的发展,并传承本民族艺术
学位
中国经济进入“新常态”,如何在经济低速发展形势下维持我国对外贸易的平稳健康发展成为眼下一个亟待解决的问题。而稳定出口不仅需要对已有出口关系进行巩固和深化,更要勇于
龙口XC烟草直营店建设项目持续的周期长、投资大,施工建设也会受到内外部环境的影响,面临招投标、规划设计、施工、项目结算等一系列风险。风险管理对于降低项目风险事件发生
衰老是一种随着时间推移而出现的人体生理功能退化的自然现象。随着老龄化人口增加,抗衰老机制的探索和抗衰老药物的研发越来越受到社会关注。VD3是一种重要的类固醇衍生物,具有多种生理功能,在骨质疏松症、佝偻病、心脑血管疾病、自身免疫系统疾病、多发性硬化症和癌症等疾病中具有重要作用。近期研究发现,VD3在抗衰老方面具有一定的生物学功能。本课题前期发现VDR-/-小鼠伴有脱毛、体型佝偻、发育迟缓、个体矮小和
阅读教学是语文教学重要的一部分,《义务教育小学语文课程标准(2011版)》关于“阅读教学”明确指出,阅读是学生的个性化行为,应引导学生主动钻研文本,加深理解和体验,加强阅读方法的指导。小学高年级学生正处于阅读能力发展的关键阶段,学生习得一种高效的阅读方法是促进学生阅读能力提升的有效手段。而批注式阅读教学是一种实用性很强的阅读教学方法,它改变了学生仰视解读文本的心理习惯,倡导学生个性化地解读文本,尊
学位
幼儿在游戏中的合作是一种重要的交往活动,是幼儿社会性发展的重要内容,幼儿借助一定的合作策略完成合作。幼儿合作行为,即合作的幼儿双方在游戏中建立共同的合作目标,通过协调、配合、计划分工等合作策略的使用,最终完成合作目标的行为。结构游戏,指幼儿通过运用结构游戏材料,依据自身兴趣喜好来进行建构、创作物体的游戏。目前对幼儿合作的研究集中在合作能力发展、促进实验研究上,国内关于幼儿同伴合作行为的研究基本上是
学位
台风灾害是全球范围内影响最严重的自然灾害之一。中国台风灾害频发,台风登陆中国沿海,会对所途经的区域造成巨大的破坏,导致人员伤亡受灾、房屋倒塌、农作物绝收、大量财产
泰国和中国之间的关系长期以来一直很牢固,及是国家的友好邻邦。咱们的国家相互交流文化,信仰和生活方式。但是唯一无法传达的是“语言”。对泰国人来说,中文是一种新的外语,不是泰国的基础教育课程,在泰国汉语只是选修课或者补课。汉字是从图片中的字符变为笔画,从人类的想象力发明了汉字写像一幅画。汉字不能把至少两个单字或者几个单字混合在一起会朗读和有意义。虽然汉字中有拼音帮助学习者发音,但是一个拼音的发音会有不
学位
函数是中学数学中的一个重要概念,不仅标志着代数中常量到变量的一大转变,也是每年中考命题的重要内容,所占试卷分值普遍偏高,是初中生学习的重点。函数知识相较于初中阶段的其它知识而言,十分抽象且不易理解,是学生学习的难点。但传统的函数学习评价多以考试分数为依据,侧重量化而非质性评价,因此,基于SOLO理论,并结合数学核心素养对九年级学生函数学习的评价有一定意义。本研究的内容包括以下几个方面:第一、应用S
学位
互联网的快速发展使得更多的人在网络上表达自己的情绪、态度和看法,因此形成了大量的舆情文本。如何从海量的舆情文本中挖掘分析民众情感态度,为引导舆论方向和舆情的监控预