【摘 要】
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随着社会的发展,气湿敏传感器在工业、农业、智能家居和环境监控等领域扮演着越来越重要的角色,高性能气湿敏传感器急需发展。全无机卤化物钙钛矿材料因具有良好的载流子传输特性、较好的表面敏感性和化学稳定性等优点在气湿敏传感领域引起关注。因此,本论文探索了基于典型卤化物钙钛矿CsPbX3（X=Cl,Br,I）和新型卤化物钙钛矿CsCu2I3传感器的气/湿敏性能,为今后全无机卤化物钙钛矿在传感器领域的进一步发
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随着社会的发展,气湿敏传感器在工业、农业、智能家居和环境监控等领域扮演着越来越重要的角色,高性能气湿敏传感器急需发展。全无机卤化物钙钛矿材料因具有良好的载流子传输特性、较好的表面敏感性和化学稳定性等优点在气湿敏传感领域引起关注。因此,本论文探索了基于典型卤化物钙钛矿CsPbX3（X=Cl,Br,I）和新型卤化物钙钛矿CsCu2I3传感器的气/湿敏性能,为今后全无机卤化物钙钛矿在传感器领域的进一步发展奠定了基石。主要包括以下内容:（1）不同卤族元素阴离子的低维CsPbX3敏感材料合成。采用溶液共沉淀法成功合成片状结构的CsPbCl3,球状结构的CsPbBr3,棒状结构的CsPbI3。（2）基于CsPbX3的气/湿敏传感器性能研究。首先,通过实时监测传感器的阻抗变化,发现CsPbX3湿度传感器随着卤族元素原子半径的增大,对湿度的敏感性逐渐增强;然后,通过分析传感器的长期相对湿度稳定性,得到含铅卤化物钙钛矿稳定的阻抗转换性能;最后,发现CsPbX3对气体不敏感。（3）一维网状结构的无铅CsCu2I3敏感材料合成。利用配体辅助再沉淀法制备的自组织径向CsCu2I3一维纳米针状团簇排列整齐,形成连续的纳米结构网络。（4）基于CsCu2I3的气/湿敏传感器性能研究。首先,通过实时监测传感器的电阻变化,发现该传感器具有监测痕量NO2气体和呼吸生物标志物识别的潜力即超低浓度的检测下限（ppb级别）、快速的响应和回复以及良好的选择性;然后,探索了CsCu2I3纳米结构网络的传感机制与其独特的纳米针状团簇网络结构和钙钛矿表面大量的阳离子空位有关;最后,发现CsCu2I3抗湿性能良好。本论文的实验结果表明:基于CsPbX3的卤化铅钙钛矿湿度传感器随着卤族元素（Cl、Br、I）原子半径的增大,对湿度越来越敏感但对气体不敏感;基于CsCu2I3的环境友好型的无铅卤化物钙钛矿对NO2有良好的敏感特性,且对环境湿度不敏感,适于做气体传感器。由此可见,全无机卤化物钙钛矿材料在气湿敏领域有无限的可能性。
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