У якасці асноўных цвёрдацельных датчыкаў газу, датчыкі паўправадніковага газу нана металу шырока выкарыстоўваюцца ў прамысловай вытворчасці, маніторынгу навакольнага асяроддзя, ахове здароўя і іншых галінах для іх высокай адчувальнасці, нізкай кошту вытворчасці і простага вымярэння сігналу. У цяперашні час даследаванні па паляпшэнні ўласцівасцей газавага зандзіравання нана металавых зандзіраваных матэрыялаў у асноўным засяроджваюцца на развіцці аксіду нанамаштабных металаў, такіх як наноструктура і мадыфікацыя допінгу.

Матэрыялы паўправадніковага зандзіравання нана-аксіду металу з'яўляюцца ў асноўным Sno2, ZnO, Fe2O3, VO2, IN2O3, WO3, TiO2 і г.д. Кампаненты датчыкаў па-ранейшаму з'яўляюцца найбольш шырока выкарыстоўваюцца рэзістыўнымі датчыкамі газу, датчыкі нерэзістыўных газаў таксама распрацоўваюцца хутчэй.

У цяперашні час асноўным кірункам даследавання з'яўляецца падрыхтоўка структураваных нанаматэрыялаў з вялікай пэўнай плошчай паверхні, такімі як нанатрубак, масівы нанароду, нанапорыстае мембраны і г.д., каб павялічыць адсорбцыю газу і хуткасць газу, а значыць, паляпшаць адчувальнасць і хуткасць рэакцыі на газ матэрыялаў. Элементарная допінг аксіду металу, альбо будаўніцтва нанакамбінальнай сістэмы, унесены лежачы або кампазітныя кампаненты можа гуляць каталітычную ролю, а таксама можа стаць дапаможным носьбітам для пабудовы наноструктуры, паляпшаючы агульную прадукцыйнасць газавых матэрыялаў.

1. Матэрыялы для зандзіравання газу выкарыстоўваюцца нана волава -аксіду (Sno2)

Волава аксід (sno2) - гэта своеасаблівы агульны адчувальны да газу матэрыял. Ён мае добрую адчувальнасць да такіх газаў, як этанол, H2S і CO. Яго адчувальнасць газу залежыць ад памеру часціц і пэўнай плошчы паверхні. Кантроль за памерам Sno2 Nanopowder з'яўляецца ключом да павышэння адчувальнасці да газу.

На падставе мезапорыстых і макрапорыстых парашкоў аксіду нана волава, даследчыкі падрыхтавалі датчыкі тоўстай плёнкі, якія валодаюць больш высокай каталітычнай актыўнасцю для акіслення СО, што азначае больш высокую актыўнасць газу. Акрамя таго, нанапорыстая структура стала гарачай кропкай у распрацоўцы матэрыялаў для зандзіравання газу з -за яго вялікай SSA, насычанай дыфузіі газу і каналаў пераносу масы.

2. Матэрыялы для зандзіравання газу, якія выкарыстоўваюцца нана -аксід жалеза (FE2O3)

Аксід жалеза (Fe2O3)Мае дзве крышталічныя формы: альфа і гама, абодва яны могуць быць выкарыстаны ў якасці матэрыялаў для зандзіравання газу, але ўласцівасці газавага зандзіравання маюць вялікія адрозненні. α-FE2O3 належыць да структуры Corundum, фізічныя ўласцівасці якіх стабільныя. Механізм зандзіравання газу кантралюецца паверхняй, а яго адчувальнасць нізкая. γ-FE2O3 належыць да шпінельнай структуры і метастабільны. Яго механізмам зандзіравання газу з'яўляецца ў асноўным кантролем устойлівасці да цела. Ён мае добрую адчувальнасць, але дрэнную стабільнасць, і яго лёгка змяніць на α-FE2O3 і знізіць адчувальнасць газу.

Цяперашняе даследаванне засяроджана на аптымізацыі ўмоў сінтэзу для кантролю марфалогіі наначастиц Fe2O3, а затым абследаванне на нанароды, адчувальныя да газу, такія як нанаэмэнты α-FE2O3, порыстыя нанароды α-FE2O3, нанастарцыі α-FE2O3, Mesopores α-Fe2O3 нанаматэрыялы і нанаматэрыялы α-Fe2O3 нанаматэрыялы і нанаматэрыялы α-Fe2O3 нанаматэрыялы і FE2O3.

3. Матэрыялы для зандзіравання газу выкарыстоўваюцца аксід нана цынку (ZnO)
Аксід цынку (ZnO)гэта тыповы матэрыял, адчувальны да газу. Датчык газу на аснове ZnO мае высокую працоўную тэмпературу і дрэнную селектыўнасць, што робіць яго значна менш шырока выкарыстоўваецца, чым нанапаверы Sno2 і Fe2O3. Такім чынам, падрыхтоўка новай структуры нанаматэрыялаў ZnO, допінг мадыфікацыі Nano-Zno для зніжэння працоўнай тэмпературы і павышэння селектыўнасці-гэта асноўная ўвага даследавання на матэрыялах зандзіравання газу Nano ZnO.

У цяперашні час распрацоўка дызанаватага газавага элемента нана-Zno з'яўляецца адным з памежных напрамкаў, такіх як датчыкі газу нанарода ZnO.

4. Матэрыялы для зандзіравання газу выкарыстоўваюцца аксід Nano Indium (IN2O3)
Аксід індыя (in2o3)з'яўляецца новым паўправадніковым газавым матэрыялам N-тыпу. У параўнанні з Sno2, ZnO, Fe2O3 і г.д., ён мае шырокі зазор дыяпазону, невялікі супраціў і высокую каталітычную актыўнасць, а таксама высокая адчувальнасць да СО і NO2. Сітаватыя нанаматэрыялы, прадстаўленыя Nano In2O3, з'яўляюцца адным з апошніх кропак даследаванняў. Даследчыкі сінтэзавалі ўпарадкаваныя мезапорыстыя матэрыялы In2O3 пры дапамозе мезапорыстай рэплікацыі шаблону крэмнія. Атрыманыя матэрыялы маюць добрую ўстойлівасць у дыяпазоне 450-650 ° С, таму яны падыходзяць для датчыкаў газу з больш высокімі працоўнымі тэмпературамі. Яны адчувальныя да метану і могуць быць выкарыстаны для маніторынгу выбуху, звязанага з канцэнтрацыяй.

5. Матэрыялы для зандзіравання газу, якія выкарыстоўваюцца нана вальфраму (WO3)
Наначасціцы WO3з'яўляецца пераходным металічным злучэннем паўправадніковым матэрыялам, які шырока вывучаны і прымяняецца для добрага ўласцівасці газу. Nano WO3 мае стабільныя структуры, такія як трыклінічныя, моноклінічныя і орторомбічныя. Даследчыкі падрыхтавалі наначасціцы WO3 метадам нанакасці з выкарыстаннем мезапорыстага SiO2 у якасці шаблона. Было ўстаноўлена, што моноклінічныя наначасціцы WO3 з сярэднім памерам 5 нм маюць больш высокія характарыстыкі газу, а пары датчыкаў, атрыманыя пры дапамозе электрафарэтычнага адкладання наначасціц WO3, маюць высокую рэакцыю.

Аднароднае размеркаванне шасціграннай фазы WO3 нанакластраў было сінтэзавана іёнам-гідратэрмальным метадам. Вынікі выпрабаванняў на адчувальнасць да газу паказваюць, што датчык газу WO3 мае нізкую працоўную тэмпературу, высокую адчувальнасць да ацэтону і трыметыламіну і ідэальны час аднаўлення адказу, што выяўляе добрую перспектыву матэрыялу.

6. Матэрыялы для зандзіравання газу выкарыстоўваюцца дыяксід нана тытана (TiO2)
Дыяксід тытана (TiO2)Матэрыялы для зандзіравання газу маюць перавагі добрай цеплавой стабільнасці і просты працэс падрыхтоўкі і паступова сталі яшчэ адным гарачым матэрыялам для даследчыкаў. У цяперашні час даследаванне датчыка газу Nano-Tio2 засяроджана на наноструктуры і функцыяналізацыі матэрыялаў датчыкаў TiO2 з выкарыстаннем новых нанатэхналогій. Напрыклад, даследчыкі зрабілі мікранана-маштабныя полыя валокны TiO2 па кааксіяльнай тэхналогіі электрапрывады. Using the premixed stagnant flame technology, the cross electrode is repeatedly placed in a premixed stagnant flame with titanium tetraisopropoxide as the precursor, and then directly grown to form he porous membrane with TiO2 nanoparticles, which is sensitive response to CO. Simultaneously grows the ordered TiO2 nanotube array by anodization and applies it to the detection of SO2.

7. Кампазіты нана аксіду для матэрыялу для зандзіравання газу
Уласцівасці газавага зандзіравання матэрыялаў, якія зандзіраюць нана металамі, могуць быць палепшаны пры допінгу, што не толькі рэгулюе электраправоднасць матэрыялу, але і паляпшае стабільнасць і селектыўнасць. Допінг элементаў каштоўных металаў - гэта звычайны метад, і такія элементы, як Au і Ag, часта выкарыстоўваюцца ў якасці лесапушчаў для паляпшэння прадукцыйнасці газавага зандзіравання парашка аксіду нана цынку. Nano oxide composite gas sensing materials mainly include Pd doped SnO2, Pt-doped γ-Fe2O3, and multi-element added In2O3 hollow sphere sensing material, which can be realized by controlling additives and sensing temperature to realize elective detection of NH3, H2S and CO. In addition, WO3 nano film is modified with a layer of V2O5 to improve the porous surface structure of Фільм WO3, тым самым паляпшаючы яго адчувальнасць да NO2.

У цяперашні час кампазіты графена/нанаметалічнага аксіду сталі кропкай доступу ў матэрыялах датчыкаў газу. Графен/Sno2 нанакампазіты шырока выкарыстоўваюцца ў якасці аміяку і матэрыялаў зандзіравання NO2.