【摘 要】
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室内甲醛气体的积累严重影响人类身体健康,当甲醛积累量达到0.4～1ppm时会对人体呼吸器官及眼睛产生明显刺激,当浓度大于3ppm时会引起细胞组织损伤。偏锡酸锌对甲醛检测表现出
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室内甲醛气体的积累严重影响人类身体健康,当甲醛积累量达到0.4～1ppm时会对人体呼吸器官及眼睛产生明显刺激,当浓度大于3ppm时会引起细胞组织损伤。偏锡酸锌对甲醛检测表现出良好气敏性能但操作温度较高。本文以偏锡酸锌(ZnSnO3)为主体通过对其进行修饰,改善了其气敏性能降低了操作温度。为了研究复合材料的气敏性能提高机理,通过X-射线衍射(XRD)及高分辨电子透射显微镜(HRTEM)分析了复合材料的晶体结构、结晶度及晶面信息,通过扫描电子显微镜-X射线能谱仪(SEM-EDX)研究了 rGO/ZnSnO3和NiO@ZnSnO3复合物的微观形貌、元素分布、及元素比例,通过氮气等温吸脱附(BET)及X-射线光电子能谱(XPS)对材料表面进行了深入分析获得了材料的孔径分布、比表面大小、表面化学元素种类及元素化学状态等数据,通过过热重-差热(TG-DTA)分析并结合气敏测试数据确立了材料最佳煅烧温度。其中rGO/ZnSnO3复合物由rGO片层及ZnSnO3微球组合而成,其中附着在rGO上的ZnSnO3微球是由ZnSnO3颗粒自组装而成的分级结构微球具有疏松的堆积缝隙,因而rGO/ZnSnO3复合物具有很大的比表面。在气敏测试过程中复合材料对甲醛气体显示出高灵敏度、良好选择性及线性响应性质。为了实现对低浓度甲醛检测本文合成了核壳结构NiO@ZnSnO3复合物,通过气敏性能检测发现复合物的最佳配比为ZnSnO3:NiO=10:1,最佳煅烧温度为450 ℃,此时复合物表现出n-型半导体材料性能,对0.1～1ppm的甲醛表现出高灵敏度。
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