Fel prif synwyryddion nwy cyflwr solet, defnyddir synwyryddion nwy lled-ddargludyddion nano metel ocsid yn eang mewn cynhyrchu diwydiannol, monitro amgylcheddol, gofal iechyd a meysydd eraill am eu sensitifrwydd uchel, cost gweithgynhyrchu isel a mesur signal syml.Ar hyn o bryd, mae ymchwil ar wella eiddo synhwyro nwy deunyddiau synhwyro nano metel ocsid yn canolbwyntio'n bennaf ar ddatblygiad ocsidau metel nanoscale, megis nanostrwythur ac addasu dopio.

Mae deunyddiau synhwyro lled-ddargludyddion metel ocsid Nano yn bennaf yn SnO2, ZnO, Fe2O3, VO2, In2O3, WO3, TiO2, ac ati Y cydrannau synhwyrydd yw'r synwyryddion nwy gwrthiannol a ddefnyddir yn fwyaf eang o hyd, mae synwyryddion nwyon anwrthiannol hefyd yn cael eu datblygu'n gyflymach.

Ar hyn o bryd, y prif gyfeiriad ymchwil yw paratoi nanomaterials strwythuredig gydag arwynebedd arwyneb penodol mawr, megis nanotiwbiau, araeau nanorod, pilenni nanoporaidd, ac ati i gynyddu'r gallu arsugniad nwy a'r gyfradd tryledu nwy, a thrwy hynny wella sensitifrwydd a chyflymder yr ymateb. i nwy y defnyddiau.Gall dopio elfennol yr ocsid metel, neu adeiladu'r system nanogyfansawdd, y cydrannau dopant neu gyfansawdd a gyflwynir chwarae rôl catalytig, a gallant hefyd ddod yn gludwr ategol ar gyfer adeiladu'r nanostrwythur, a thrwy hynny wella perfformiad synhwyro nwy cyffredinol y synhwyro. defnyddiau.

1. Deunyddiau synhwyro nwy a ddefnyddir Nano Tun Ocsid (SnO2)

Tun ocsid (SnO2) yn fath o ddeunydd sensitif nwy sensitif cyffredinol.Mae ganddo sensitifrwydd da i nwyon megis ethanol, H2S a CO. Mae ei sensitifrwydd nwy yn dibynnu ar faint y gronynnau ac arwynebedd penodol.Rheoli maint nanopopwdwr SnO2 yw'r allwedd i wella sensitifrwydd nwy.

Yn seiliedig ar bowdrau nano ocsid mesoporous a macroporous, paratôdd yr ymchwilwyr synwyryddion ffilm trwchus sydd â gweithgaredd catalytig uwch ar gyfer ocsidiad CO, sy'n golygu gweithgaredd synhwyro nwy uwch.Yn ogystal, mae'r strwythur nanoporous wedi dod yn fan poeth wrth ddylunio deunyddiau synhwyro nwy oherwydd ei SSA mawr, trylediad nwy cyfoethog a sianeli trosglwyddo màs.

2. Deunyddiau synhwyro nwy a ddefnyddir Nano Haearn Ocsid (Fe2O3)

Haearn ocsid (Fe2O3)Mae dwy ffurf grisial: alffa a gama, a gellir defnyddio'r ddau fel deunyddiau synhwyro nwy, ond mae gan eu priodweddau synhwyro nwy wahaniaethau mawr.Mae α-Fe2O3 yn perthyn i strwythur corundum, y mae ei briodweddau ffisegol yn sefydlog.Mae ei fecanwaith synhwyro nwy yn cael ei reoli ar yr wyneb, ac mae ei sensitifrwydd yn isel.Mae γ-Fe2O3 yn perthyn i strwythur spinel ac mae'n fetasefydlog.Mae ei mecanwaith synhwyro nwy yn bennaf rheoli ymwrthedd corff. Mae ganddo sensitifrwydd da ond sefydlogrwydd gwael, ac mae'n hawdd ei newid i α-Fe2O3 a lleihau sensitifrwydd nwy.

Mae'r ymchwil gyfredol yn canolbwyntio ar optimeiddio'r amodau synthesis i reoli morffoleg nanoronynnau Fe2O3, ac yna sgrinio ar gyfer deunyddiau addas sy'n sensitif i nwy, megis nanobeams α-Fe2O3, nanorodau α-Fe2O3 mandyllog, nanostructures monodisperse α-Fe2O3, mesopores α-Fe2O3 nanoddeunyddiau, ac ati.

3. Deunyddiau synhwyro nwy a ddefnyddir Nano Sinc Ocsid (ZnO)
Sinc ocsid (ZnO)yn ddeunydd nwy-sensitif arferol a reolir gan wyneb.Mae gan y synhwyrydd nwy sy'n seiliedig ar ZnO dymheredd gweithredu uchel a detholusrwydd gwael, sy'n golygu ei fod yn cael ei ddefnyddio'n llawer llai eang na nanogowdwyr SnO2 a Fe2O3.Felly, mae paratoi strwythur newydd o nanomaterials ZnO, addasu dopio o nano-ZnO i leihau tymheredd gweithredu a gwella detholusrwydd yn ffocws ymchwil ar ddeunyddiau synhwyro nwy nano ZnO.

Ar hyn o bryd, mae datblygu elfen synhwyro nwy nano-ZnO grisial sengl yn un o'r cyfarwyddiadau ffin, megis synwyryddion nwy nanorod grisial sengl ZnO.

4. Defnyddiau synhwyro nwy Nano Indium Oxide(In2O3)
Indiwm ocsid (In2O3)yn ddeunydd synhwyro nwy lled-ddargludyddion math n sy'n dod i'r amlwg.O'i gymharu â SnO2, ZnO, Fe2O3, ac ati, mae ganddo fwlch band eang, gwrthedd bach a gweithgaredd catalytig uchel, a sensitifrwydd uchel i CO a NO2.Mae nano-ddeunyddiau mandyllog a gynrychiolir gan nano In2O3 yn un o'r meysydd ymchwil mwyaf diweddar.Roedd yr ymchwilwyr yn syntheseiddio deunyddiau In2O3 mesoporous archebedig trwy ddyblygiad templed silica mesoporous.Mae gan y deunyddiau a gafwyd sefydlogrwydd da yn yr ystod o 450-650 ° C, felly maent yn addas ar gyfer synwyryddion nwy â thymheredd gweithredu uwch.Maent yn sensitif i fethan a gellir eu defnyddio ar gyfer monitro ffrwydrad sy'n gysylltiedig â chrynodiad.

5. Deunyddiau synhwyro nwy a ddefnyddir Nano Twngsten Ocsid (WO3)
nanoronynnau WO3yn ddeunydd lled-ddargludyddion cyfansawdd metel trosiannol sydd wedi'i astudio'n eang a'i gymhwyso am ei eiddo synhwyro nwy da.Mae gan Nano WO3 strwythurau sefydlog fel triclinig, monoclinig ac orthorhombig.Paratôdd yr ymchwilwyr nanoronynnau WO3 trwy ddull nano-castio gan ddefnyddio SiO2 mesoporous fel templed.Canfuwyd bod gan y nanoronynnau monoclinig WO3 gyda maint cyfartalog o 5 nm berfformiad synhwyro nwy gwell, ac mae'r parau synhwyrydd a geir trwy ddyddodiad electrofforetig o nanoronynnau WO3 Mae crynodiadau isel o NO2 yn cael ymateb uchel.

Cafodd dosbarthiad homogenaidd nanoclusters cyfnod chweochrog WO3 ei syntheseiddio trwy ddull cyfnewid ïon-hydrothermol.Mae canlyniadau'r prawf sensitifrwydd nwy yn dangos bod gan y synhwyrydd nwy nanoclustered WO3 dymheredd gweithredu isel, sensitifrwydd uchel i aseton a trimethylamine ac amser adfer ymateb delfrydol, gan ddatgelu gobaith cymhwysiad da o'r deunydd.

6. Deunyddiau synhwyro nwy a ddefnyddir Nano Titanium Deuocsid (TiO2)
Titaniwm deuocsid (TiO2)mae gan ddeunyddiau synhwyro nwy fanteision sefydlogrwydd thermol da a phroses baratoi syml, ac maent wedi dod yn ddeunydd poeth arall i ymchwilwyr yn raddol.Ar hyn o bryd, mae'r ymchwil ar synhwyrydd nwy nano-TiO2 yn canolbwyntio ar nanostrwythur a gweithrediad deunyddiau synhwyro TiO2 trwy ddefnyddio nanotechnoleg sy'n dod i'r amlwg.Er enghraifft, mae ymchwilwyr wedi gwneud ffibrau TiO2 gwag ar raddfa micro-nano trwy dechnoleg electronyddu cyfechelog.Gan ddefnyddio'r dechnoleg fflam marweiddio premixed, mae'r electrod croes yn cael ei roi dro ar ôl tro mewn fflam marweiddio premixed gyda thitaniwm tetraisopropoxide fel y rhagflaenydd, ac yna'n cael ei dyfu'n uniongyrchol i ffurfio pilen mandyllog gyda nanoronynnau TiO2, sy'n ymateb sensitif i CO Ar yr un pryd yn tyfu'r TiO2 a archebwyd arae nanotiwb trwy anodization ac yn ei gymhwyso i ganfod SO2.

7. Nano ocsid cyfansawdd ar gyfer deunydd synhwyro nwy
Gellir gwella priodweddau synhwyro nwy powdrau nano metel ocsidau deunyddiau synhwyro trwy dopio, sydd nid yn unig yn addasu dargludedd trydanol y deunydd, ond hefyd yn gwella sefydlogrwydd a detholedd.Mae dopio elfennau metel gwerthfawr yn ddull cyffredin, ac mae elfennau fel Au ac Ag yn aml yn cael eu defnyddio fel dopants i wella perfformiad synhwyro nwy powdr nano sinc ocsid.Mae deunyddiau synhwyro nwy cyfansawdd nano ocsid yn bennaf yn cynnwys Pd doped SnO2, Pt-doped γ-Fe2O3, a deunydd synhwyro sffêr gwag In2O3 aml-elfen ychwanegol, y gellir ei wireddu trwy reoli ychwanegion a synhwyro tymheredd i wireddu canfod dewisol NH3, H2S a CO Yn ogystal, mae ffilm nano WO3 yn cael ei haddasu gyda haen o V2O5 i wella strwythur wyneb mandyllog ffilm WO3, a thrwy hynny wella ei sensitifrwydd i NO2.

Ar hyn o bryd, mae cyfansoddion graphene / nano-metel ocsid wedi dod yn fan problemus mewn deunyddiau synhwyrydd nwy.Mae nanocomposites graphene/SnO2 wedi'u defnyddio'n helaeth fel deunyddiau canfod amonia a synhwyro NO2.