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目前正在使用的气敏传感器,由于其气敏性能较差,如灵敏度低、响应-回复时间长、气体选择性差等缺点,严重阻碍了其工业化生产,难以满足人们的生活需求,因此研制新型多功能气敏材料迫在眉睫。本文采用生物模板法,借助苎麻生物纤维自身分级多孔的结构特征,以苎麻生物纤维为生物模板,制备了生物形态ZnO气敏材料,并探讨了生物模板改性处理、浸渍前驱液浓度、烧结成型温度对气敏材料气敏性能的影响。同时分析了稀土元素掺杂对生物形态ZnO气敏材料的影响机制及其不同掺杂比例对ZnO气敏材料性能的影响。结果表明:苎麻生物模板经改性处理后制备的生物形态ZnO气敏材料的比表面积、气敏性能等明显优于未做改性处理制备的生物形态ZnO气敏材料;苎麻生物纤维的浸渍率及ZnO气敏材料的比表面积随着浸渍前驱液浓度的增大而减小;生物形态ZnO气敏材料的晶粒尺寸随烧结成型温度的升高而逐渐增大,650℃时,制备的生物形态ZnO气敏材料的晶粒质量较好。稀土元素La的掺杂提高了气敏材料得失电子的能力和速率,能够阻碍ZnO颗粒的长大,改善了团聚现象,对气敏材料比表面积及孔径参数具有一定的影响;稀土元素Ce的掺杂对气敏材料比表面积、孔径参数及ZnO晶粒尺寸影响不大,但它特有的存放氧功能,明显提高了气敏反应速率;稀土元素La和Ce共掺杂起到了共同促进的效果,明显提升了气敏材料的综合气敏性能。