Mar phríomhbhraiteoirí gáis soladach-stáit, úsáidtear braiteoirí leathsheoltóra ocsaíd miotail nana go forleathan i dtáirgeadh tionsclaíoch, monatóireacht comhshaoil, cúram sláinte agus réimsí eile as a n-íogaireacht ard, costas déantúsaíochta íseal agus tomhas comhartha simplí.Faoi láthair, tá taighde maidir le feabhas a chur ar airíonna braite gáis na n-ábhar braite ocsaíd miotail nana ag díriú go príomha ar fhorbairt ocsaídí miotail nana-scála, mar shampla nanastruchtúr agus modhnú dópála.

Is iad na hábhair braite leathsheoltóra ocsaíd nana-mhiotail ná SnO2, ZnO, Fe2O3, VO2, In2O3, WO3, TiO2, etc. Is iad na comhpháirteanna braiteora fós na braiteoirí gáis resistive is forleithne a úsáidtear, tá braiteoirí gáis neamh-fhrithsheasmhacha á bhforbairt níos tapúla freisin.

Faoi láthair, is é an príomh-threoir taighde ná nana-ábhair struchtúrtha a ullmhú le hachar dromchla mór sonrach, mar shampla nanafeadáin, eagair nanarod, seicní nana-cópacha, etc.chun an cumas asaithe gáis agus an ráta idirleata gáis a mhéadú, agus mar sin feabhas a chur ar íogaireacht agus luas freagartha le gás na n-ábhar.Is féidir ról catalaíoch a bheith ag dópáil eiliminteach an ocsaíd miotail, nó tógáil an chórais nanach-chomhchodach, na comhpháirteanna dopant nó ilchodacha a tugadh isteach, agus féadann siad a bheith ina iompróir cúnta freisin chun an nanastruchtúr a thógáil, rud a fheabhsóidh feidhmíocht braite gáis iomlán an braite. ábhair.

1. Ábhair braite gáis a úsáidtear Nana-Stáin Ocsaíd (SnO2)

Ocsaíd stáin (SnO2) is cineál ábhar ginearálta íogair gáis íogair é.Tá íogaireacht mhaith aige maidir le gáis mar eatánól, H2S agus CO. Braitheann a íogaireacht gáis ar mhéid na gcáithníní agus ar achar dromchla sonrach.Is é rialú a dhéanamh ar mhéid na nana-phúdair SnO2 an eochair chun íogaireacht gáis a fheabhsú.

Bunaithe ar phúdair ocsaíd stáin nana mesoporous agus macroporous, d'ullmhaigh na taighdeoirí braiteoirí scannáin tiubh a bhfuil gníomhaíocht chatalaíoch níos airde acu le haghaidh ocsaídiúcháin CO, rud a chiallaíonn gníomhaíocht braite gáis níos airde.Ina theannta sin, tá an struchtúr nanoporous anois ina láthair te i ndearadh na n-ábhar braite gáis mar gheall ar a SSA mór, idirleathadh gáis saibhir agus bealaí aistrithe mais.

2. Ábhair braite gáis a úsáidtear Nana Ocsaíd Iarainn (Fe2O3)

Ocsaíd iarainn (Fe2O3)Tá dhá fhoirm criostail: alfa agus gáma, is féidir an dá cheann a úsáid mar ábhair braite gáis, ach tá difríochtaí móra ag airíonna braite gáis.Baineann α-Fe2O3 le struchtúr corundum, a bhfuil a n-airíonna fisiceacha cobhsaí.Tá a mheicníocht braite gáis rialaithe dromchla, agus tá a íogaireacht íseal.Baineann γ-Fe2O3 le struchtúr spinel agus tá sé metastable.Is í an mheicníocht braite gáis ná rialú friotaíochta comhlacht den chuid is mó. Tá íogaireacht mhaith aige ach droch-chobhsaíocht, agus is furasta é a athrú go α-Fe2O3 agus íogaireacht gáis a laghdú.

Díríonn an taighde atá ann faoi láthair ar na coinníollacha sintéise a bharrfheabhsú chun moirfeolaíocht nana-cháithníní Fe2O3 a rialú, agus ansin scagadh le haghaidh ábhair oiriúnacha atá íogair ó thaobh gás, mar shampla nanobeams α-Fe2O3, nanobeams porous α-Fe2O3, nanastruchtúir monodisperse α-Fe2O3, mesopores α nana-ábhair, etc.

3. Ábhair braite gáis a úsáidtear Nana Ocsaíd Sinc (ZnO)
Ocsaíd since (ZnO)is gnáth-ábhar atá íogair ó thaobh gás rialaithe dromchla é.Tá teocht oibriúcháin ard agus droch-roghnaíocht ag an braiteoir gáis atá bunaithe ar ZnO, rud a fhágann nach bhfuil sé in úsáid go forleathan ná nana-údar SnO2 agus Fe2O3.Dá bhrí sin, is é fócas an taighde ar nana-ábhair braite gáis ZnO ná struchtúr nua nana-ábhar ZnO a ullmhú, modhnú nana-ZnO nana-ZnO chun an teocht oibriúcháin a laghdú agus an roghnaíocht a fheabhsú.

Faoi láthair, tá forbairt eilimint braite gáis nana-ZnO criostail aonair ar cheann de na treoracha teorann, mar shampla braiteoirí gáis nanorod criostail aonair ZnO.

4. Ábhair braite gáis a úsáidtear Nana Ocsaíd Indiam (In2O3)
Ocsaíd indiam (In2O3)Is ábhar braite gáis leathsheoltóra n-cineál atá ag teacht chun cinn é.I gcomparáid le SnO2, ZnO, Fe2O3, etc., tá bearna banna leathan, friotachas beag agus gníomhaíocht catalaíoch ard, agus íogaireacht ard le CO agus NO2.Tá nana-ábhair phóiriúla arna léiriú ag nana In2O3 ar cheann de na háiteanna is mó taighde a rinneadh le déanaí.Rinne na taighdeoirí ábhair mesoporous In2O3 a shintéisiú trí mhacasamhlú teimpléid shilice mesoporous.Tá cobhsaíocht mhaith ag na hábhair a fhaightear sa raon 450-650 ° C, agus mar sin tá siad oiriúnach do bhraiteoirí gáis a bhfuil teocht oibriúcháin níos airde acu.Tá siad íogair do meatán agus is féidir iad a úsáid chun monatóireacht a dhéanamh ar phléascadh a bhaineann le tiúchan.

5. Ábhair braite gáis a úsáidtear Nana Tungstain Ocsaíd (WO3)
nanacháithníní WO3is ábhar leathsheoltóra cumaisc mhiotail trasdula é a ndearnadh staidéar forleathan air agus a cuireadh i bhfeidhm ar a chuid dea-mhaoin braite gáis.Tá struchtúir chobhsaí ag Nano WO3 mar triclinic, monoclinic agus orthorhombic.D'ullmhaigh na taighdeoirí nanacháithníní WO3 trí mhodh nana-réitigh ag baint úsáide as SiO2 mesoporous mar theimpléad.Fuarthas amach go bhfuil feidhmíocht braite gáis níos fearr ag na nana-cháithníní monoclinic WO3 le meánmhéid de 5 nm, agus na péirí braiteoirí a fhaightear trí thaisceadh electrophoretic de nanacháithníní WO3 Tá ard-fhreagairt ag tiúchan íseal NO2.

Rinneadh an dáileadh aonchineálach de nanoclisters céim heicseagánach WO3 a shintéisiú trí mhodh malairte ian-hidriteirmeach.Léiríonn na torthaí tástála íogaireachta gáis go bhfuil teocht oibriúcháin íseal, íogaireacht ard aicéatón agus trimethylamine agus an t-am aisghabhála freagartha idéalach ag braiteoir gáis nanoclustered WO3, rud a léiríonn ionchas maith iarratais ar an ábhar.

6. Ábhair braite gáis a úsáidtear Nana-Dé-ocsaíd Tíotáiniam (TiO2)
Dé-ocsaíd tíotáiniam (TiO2)tá na buntáistí a bhaineann le dea-chobhsaíocht theirmeach agus próiseas ullmhúcháin simplí ag ábhair braite gáis, agus de réir a chéile tar éis éirí ina ábhar te eile do thaighdeoirí.Faoi láthair, díríonn an taighde ar braiteoir gáis nano-TiO2 ar nanastruchtúr agus feidhmiú na n-ábhar braite TiO2 trí úsáid a bhaint as nanaitheicneolaíocht atá ag teacht chun cinn.Mar shampla, tá snáithíní TiO2 log micrea-nana-scála déanta ag taighdeoirí trí theicneolaíocht leictreaspineála comhaiseach.Ag baint úsáide as an teicneolaíocht lasair stagnant réamh-mheasctha, cuirtear an leictreoid tras arís agus arís eile i lasair stagnant réamh-mheasctha le tetraisopropoxide tíotáiniam mar an réamhtheachtaí, agus ansin tar éis fás go díreach chun membrane scagach a fhoirmiú le nanacháithníní TiO2, atá íogair mar fhreagra ar CO. Fásann an TiO2 ordaithe ag an am céanna eagar nanafeadáin trí anodization agus cuireann sé i bhfeidhm é a bhrath SO2.

7. Comhdhéanta nana-ocsaíde le haghaidh ábhar braite gáis
Is féidir feabhas a chur ar airíonna braite gáis na n-ábhar braite púdair nana-mhiotail trí dhópáil, rud a choigeartóidh ní hamháin seoltacht leictreach an ábhair, ach a fheabhsaíonn cobhsaíocht agus roghnaíocht freisin.Is modh coitianta é eilimintí miotail lómhara a dhópáil, agus is minic a úsáidtear eilimintí cosúil le Au agus Ag mar dhopants chun feidhmíocht braite gáis púdar nana-ocsaíde since a fheabhsú.Áirítear go príomha le hábhair braite gáis ilchodacha nana-ocsaíde Pd doped SnO2, Pt-doped γ-Fe2O3, agus ábhar braite sféar log In2O3 ilghnéitheach, ar féidir a bhaint amach trí bhreiseáin a rialú agus teocht a bhrath chun braite roghnach NH3, H2S agus CO a bhaint amach. Ina theannta sin, modhnaítear scannán nana WO3 le sraith de V2O5 chun struchtúr dromchla scagach scannán WO3 a fheabhsú, rud a fheabhsóidh a íogaireacht do NO2.

Faoi láthair, tá cumaisc graphene / ocsaíd nana-mhiotail ina hotspot in ábhair braite gáis.Baineadh úsáid go forleathan as nana-chomhábhair graphene/SnO2 mar ábhar braite amóinia agus braite NO2.