Kiel ĉefaj solidsubstancaj gasaj sensiloj, nano-metaloksidaj duonkonduktaj gasaj sensiloj estas vaste uzataj en industria produktado, media monitorado, sanservo kaj aliaj kampoj pro sia alta sentemo, malalta produktadkosto kaj simpla signalmezurado.Nuntempe, esplorado pri la plibonigo de gasaj sentantaj propraĵoj de nanometalaj oksidaj sensaj materialoj ĉefe fokusiĝas al la disvolviĝo de nanoskalaj metalaj oksidoj, kiel nanostrukturo kaj dopa modifo.

Nano-metalaj oksidaj duonkonduktaĵoj sensantaj materialoj estas ĉefe SnO2, ZnO, Fe2O3, VO2, In2O3, WO3, TiO2, ktp. La sensilaj komponantoj ankoraŭ estas la plej uzataj rezistivaj gasaj sensiloj, ne-rezistivaj gasaj sensiloj ankaŭ disvolviĝas pli rapide.

Nuntempe, la ĉefa esplordirekto estas prepari strukturitajn nanomaterialojn kun granda specifa surfacareo, kiel nanotuboj, nanobaraj tabeloj, nanoporaj membranoj, ktp. por pliigi la gasan adsorban kapablon kaj la gasan disvastiĝon, kaj tiel plibonigi la sentemon kaj rapidecon de respondo. al gaso de la materialoj.La elementa dopado de la metala rusto, aŭ la konstruado de la nanokunmetita sistemo, la enkondukitaj dopantoj aŭ kunmetitaj komponantoj povas ludi katalizan rolon, kaj ankaŭ povas fariĝi helpa portanto por konstrui la nanostrukturon, tiel plibonigante la ĝeneralan gassentan agadon de la sentado. materialoj.

1. Gas-sensaj materialoj uzataj Nano Stana Oksido (SnO2)

Stana oksido (SnO2) estas speco de ĝenerala sentema gassentema materialo.Ĝi havas bonan sentivecon al gasoj kiel etanolo, H2S kaj CO. Ĝia gassentemo dependas de la partiklograndeco kaj specifa surfacareo.Kontroli la grandecon de SnO2 nanopulvoro estas la ŝlosilo por plibonigi gas-sentemon.

Surbaze de mezoporaj kaj makroporaj nanostanaj oksidaj pulvoroj, la esploristoj preparis dikfilmajn sensilojn, kiuj havas pli altan katalizan aktivecon por CO-oksidado, kio signifas pli altan gas-sentan agadon.Krome, la nanopora strukturo fariĝis varma punkto en la dezajno de gas-sentantaj materialoj pro sia granda SSA, riĉa gas-disvastigo kaj amastransiga kanaloj.

2. Gas-sensaj materialoj uzataj Nano Fera Oksido (Fe2O3)

Feroksido (Fe2O3)havas du kristalajn formojn: alfa kaj gama, kiuj ambaŭ povas esti uzataj kiel gas-sensaj materialoj, sed la gas-sentaj trajtoj de ili havas grandajn diferencojn.α-Fe2O3 apartenas al korunda strukturo, kies fizikaj ecoj estas stabilaj.Ĝia gasa senta mekanismo estas surfaca kontrolita, kaj ĝia sentemo estas malalta.γ-Fe2O3 apartenas al spinela strukturo kaj estas metastabila.Ĝia gas-sensa mekanismo estas ĉefe korpo-rezista kontrolo. Ĝi havas bonan sentemon sed malbonan stabilecon, kaj estas facile ŝanĝi al α-Fe2O3 kaj redukti gas-sentemon.

La nuna esplorado fokusiĝas al optimumigo de la sintezaj kondiĉoj por kontroli la morfologion de Fe2O3 nanopartikloj, kaj poste ekzameni taŭgajn gas-sentemajn materialojn, kiel ekzemple α-Fe2O3 nanotraboj, poraj α-Fe2O3 nanobandoj, monodispersaj α-Fe2O3 nanostrukturoj, mezoporoj α-Fe2O3. nanomaterialoj, ktp.

3. Gas-sensaj materialoj uzataj Nano Zinka Oksido (ZnO)
Zinka rusto (ZnO)estas tipa surfacregata gas-sentema materialo.La gassensilo bazita en ZnO havas altan funkciigan temperaturon kaj malbonan selektivecon, igante ĝin multe malpli vaste uzata ol SnO2 kaj Fe2O3 nanopulvoroj.Sekve, la preparado de nova strukturo de ZnO nanomaterialoj, dopa modifo de nano-ZnO por redukti operacian temperaturon kaj plibonigi selektivecon estas la fokuso de esplorado pri nano ZnO-gaso-sensaj materialoj.

Nuntempe, la disvolviĝo de unukristala nano-ZnO-gasa senta elemento estas unu el la landlimaj direktoj, kiel ekzemple ZnO-unukristala nano-gaso-sensiloj.

4. Gas-sensaj materialoj uzataj Nano-india Oksido (In2O3)
India rusto (In2O3)estas emerĝanta n-tipa duonkondukta gaso-sensa materialo.Kompare kun SnO2, ZnO, Fe2O3, ktp., ĝi havas larĝan bandon, malgrandan resistivecon kaj altan katalizan aktivecon, kaj altan sentemon al CO kaj NO2.Poraj nanomaterialoj reprezentitaj per nano In2O3 estas unu el la lastatempaj esplorpunktoj.La esploristoj sintezis ordigitajn mezoporajn In2O3-materialojn per mezopora silika ŝablonreproduktado.La akiritaj materialoj havas bonan stabilecon en la intervalo de 450-650 °C, do ili taŭgas por gassensiloj kun pli altaj funkciaj temperaturoj.Ili estas sentemaj al metano kaj povas esti uzitaj por koncentriĝ-rilata eksplodmonitorado.

5. Gas-sensaj materialoj uzataj Nano Tungsten Oxide (WO3)
WO3 nanopartiklojestas transirmetala kunmetita semikondukta materialo kiu estis vaste studita kaj aplikita por sia bona gasa senta propraĵo.Nano WO3 havas stabilajn strukturojn kiel trikliniko, monokliniko kaj ortorombo.La esploristoj preparis nanopartiklojn de WO3 per nano-gisa metodo uzante mezoporan SiO2 kiel ŝablonon.Oni trovis, ke la monoklinikaj WO3-nanopartikloj kun averaĝa grandeco de 5 nm havas pli bonan gas-sentan agadon, kaj la sensilparoj akiritaj per elektroforetika demetado de WO3-nanopartikloj Malaltaj koncentriĝoj de NO2 havas altan respondon.

La homogena distribuo de sesangula fazo WO3 nanogrupoj estis sintezita per jonŝanĝo-hidrotermika metodo.La rezultoj de la test-sentemo de gaso montras, ke la nanoclustered gassensilo WO3 havas malaltan funkciantan temperaturon, altan sentemon al acetono kaj trimetilamino kaj idealan respondan reakivan tempon, rivelante bonan aplikan perspektivon de la materialo.

6. Gas-sensaj materialoj uzataj Nano Titania Dioksido (TiO2)
Titana dioksido (TiO2)gasaj sentantaj materialoj havas la avantaĝojn de bona termika stabileco kaj simpla preparprocezo, kaj iom post iom fariĝis alia varma materialo por esploristoj.Nuntempe, la esplorado pri nano-TiO2-gassensilo temigas la nanostrukturon kaj funkciadon de TiO2-sensaj materialoj uzante emerĝantan nanoteknologion.Ekzemple, esploristoj faris mikro-nano-skalajn kavajn TiO2-fibrojn per koaksiala elektrospina teknologio.Uzante la antaŭmiksitan stagnan flamteknologion, la krucelektrodo estas plurfoje metita en premiksitan stagnan flamon kun titanio tetraisopropoksido kiel la antaŭulo, kaj tiam rekte kreskigita por formi la poran membranon kun TiO2 nanopartikloj, kiu estas sentema respondo al CO. Samtempe kreskas la ordigita TiO2. nanotuba tabelo per anodigo kaj aplikas ĝin al la detekto de SO2.

7. Nano-oksidaj komponaĵoj por gasa senta materialo
La gasaj sentantaj propraĵoj de nano-metalaj oksidaj pulvoroj sentantaj materialoj povas esti plibonigitaj per dopado, kiu ne nur ĝustigas la elektran konduktivecon de la materialo, sed ankaŭ plibonigas la stabilecon kaj selektivecon.Dopado de valormetalaj elementoj estas ofta metodo, kaj elementoj kiel Au kaj Ag estas ofte uzataj kiel dopantoj por plibonigi la gassentan agadon de nanozinkoksida pulvoro.Nano-oksidaj kunmetitaj gasaj sensantaj materialoj ĉefe inkluzivas Pd-dopitan SnO2, Pt-dopitan γ-Fe2O3, kaj mult-elementan aldonitan In2O3-an kavan sferan sentan materialon, kiu povas esti realigita per kontrolado de aldonaĵoj kaj sentado de temperaturo por realigi elektan detekton de NH3, H2S kaj CO. Krome, WO3 nano-filmo estas modifita kun tavolo de V2O5 por plibonigi la poran surfacan strukturon de WO3-filmo, tiel plibonigante ĝian sentemon al NO2.

Nuntempe, grafeno/nano-metalaj oksidaj kunmetaĵoj fariĝis varmapunkto en gasaj sensilmaterialoj.Grafeno/SnO2 nanokunmetaĵoj estis vaste utiligitaj kiel amoniako detekto kaj NO2 sentantaj materialoj.