A fő szilárdtest-gázérzékelőként a nano-fém-oxid félvezető gázérzékelőket széles körben használják az ipari termelésben, a környezeti megfigyelésben, az egészségügyi ellátásban és más területeken a nagy érzékenységük, az alacsony gyártási költségek és az egyszerű jelmérés érdekében. Jelenleg a nano -fém -oxid -érzékelő anyagok gázérzékelő tulajdonságainak javításával kapcsolatos kutatások elsősorban a nanoméretű fém -oxidok, például a nanostruktúra és a dopping módosítására összpontosítanak.

A nano-fém-oxid félvezető érzékelő anyagok elsősorban SNO2, ZNO, Fe2O3, VO2, In2O3, WO3, TIO2 stb.

Jelenleg a fő kutatási irány a nagy specifikus felületű strukturált nanoanyagok előkészítése, például nanocsövek, nanorod -tömbök, nanopórusos membránok stb. A gáz adszorpciós kapacitásának és a gáz diffúziós sebességének növelése érdekében, és ezáltal javítja az anyagokra adott válaszérzékenységet és a válasz sebességét. A fém -oxid elemi doppingja, vagy a nanokompozit rendszer, a bevezetett doppant vagy kompozit komponensek felépítése katalitikus szerepet játszhat, és kiegészítő hordozóvá is válhat a nanoszerkezet felépítéséhez, ezáltal javítva az érzékelő anyagok teljes gázérzékelő teljesítményét.

1. Gázérzékelő anyagok használt nano -ón -oxidot használtak (SNO2)

Ón -oxid (SNO2) egyfajta általános érzékeny gázérzékeny anyag. Jó érzékenységgel bír a gázok, például az etanol, a H2S és a CO -val. Az SNO2 nanopowder méretének szabályozása a kulcsa a gázérzékenység javításához.

A mezopórusos és makropórusos nano-ón-oxid porok alapján a kutatók vastag film-érzékelőket készítettek, amelyek nagyobb katalitikus aktivitással rendelkeznek a CO-oxidációhoz, ami magasabb gázérzékelési aktivitást jelent. Ezenkívül a nanopórusos szerkezet forró ponttá vált a gázérzékelő anyagok tervezésében, nagy SSA, gazdag gázdiffúzió és tömegátviteli csatornák miatt.

2. A gázérzékelő anyagok nano vas -oxidot használtak (Fe2O3)

Vas -oxid (FE2O3)Két kristályformával rendelkezik: alfa és gamma, amelyek mindegyike használható gázérzékelő anyagként, de ezeknek a gázérzékelő tulajdonságai nagy különbségeket mutatnak. Az α-FE2O3 a Corundum szerkezetéhez tartozik, amelynek fizikai tulajdonságai stabilak. Gázérzékelő mechanizmusa felületi szabályozású, érzékenysége alacsony. Az γ-FE2O3 a spinel szerkezetéhez tartozik, és metastabil. Gázérzékelő mechanizmusa elsősorban a test ellenállás-szabályozás.

A jelenlegi kutatás a szintézis körülmények optimalizálására összpontosít a Fe2O3 nanorészecskék morfológiájának szabályozására, majd a megfelelő gázérzékeny anyagok, például az α-fe2O3 nanobeamek, a porózus α-fe2O3 nanorodák, a monodiszperz α-fe2o3 nanostruktúrák, a Mesopores α-Fe2O3 nanorodák szűrésére.

3. Gázérzékelő anyagok használt nano -cink -oxidot (ZNO) használtak
Cink -oxid (ZnO)egy tipikus felületvezérelt gázérzékeny anyag. A ZnO-alapú gázérzékelőnek magas üzemi hőmérséklete és rossz szelektivitása van, így sokkal kevésbé használják, mint az SNO2 és a Fe2O3 nanopowderek. Ezért a Nano ZnO gázérzékelő anyagokra vonatkozó kutatás középpontjában a ZnO nanoanyagok új szerkezetének előállítása, a nano-ZnO dopping módosítása és a szelektivitás javítása.

Jelenleg az egykristályos nano-Zno gázérzékelő elem fejlesztése az egyik határvonal, például a ZnO egyetlen kristály nanorodi gázérzékelők.

4. Gázérzékelő anyagok használt nano -indium -oxidot használtak (In2O3)
Indium -oxid (in2O3)egy feltörekvő N-típusú félvezető gázérzékelő anyag. Az SNO2, a ZnO, a Fe2O3 stb. Összehasonlítva széles sávréssel, kicsi ellenállással és magas katalitikus aktivitással, valamint nagy érzékenységgel rendelkezik a CO és a NO2 iránt. A Nano IN2O3 által képviselt porózus nanomatermékek az egyik legutóbbi kutatási hotspot. A kutatók szintetizáltak mezopórusos IN2O3 anyagokat mezopórusos szilícium -dioxid -sablon replikációval. A kapott anyagok jó stabilitása 450-650 ° C tartományban van, tehát alkalmasak magasabb üzemi hőmérsékletű gázérzékelőkre. Érzékenyek a metánra, és felhasználhatók a koncentrációval kapcsolatos robbanásfigyeléshez.

5. Gázérzékelő anyagok használt nano volfrám -oxidot használtak (WO3)
WO3 nanorészecskékegy átmeneti fém vegyület félvezető anyag, amelyet széles körben megvizsgáltak és alkalmaztak a jó gázérzékelő tulajdonságához. A Nano WO3 stabil struktúrákkal rendelkezik, mint például triklinikus, monoklinikus és ortorombás. A kutatók a WO3 nanorészecskéket nano-öntési módszerrel készítették, mesoporous SiO2-vel sablonként. Megállapítást nyert, hogy a monoklinikus WO3 nanorészecskék, amelyek átlagos mérete 5 nm, jobb gázérzékelési teljesítményük van, és az érzékelőpárok, amelyeket a WO3 nanorészecskék elektroforetikus lerakódásával nyernek, az NO2 alacsony koncentrációja nagy válasz.

A hatszögletű WO3 nanokluszterek homogén eloszlását ioncserél-hidrotermikus módszerrel szintetizáltuk. A gázérzékenységi teszt eredményei azt mutatják, hogy a WO3 nanoklusterű gázérzékelő alacsony üzemi hőmérséklete van, magas az aceton és a trimetil -amin iránti érzékenységgel, valamint az ideális válasz -helyreállítási idővel, feltárva az anyag jó alkalmazási kilátását.

6. Gázérzékelő anyagok használt nano -titán -dioxidot (TIO2) használtak
Titán -dioxid (TIO2)A gázérzékelő anyagok előnyei vannak a jó hőstabilitásnak és az egyszerű előkészítési folyamatnak, és fokozatosan újabb forró anyaggá válnak a kutatók számára. Jelenleg a Nano-TIO2 gázérzékelővel kapcsolatos kutatás a TIO2 érzékelő anyagok nanoszerkezetére és funkcionalizálására összpontosít a feltörekvő nanotechnológia alkalmazásával. Például a kutatók koaxiális elektropinációs technológiával készítették a mikro-nano méretű üreges TiO2 szálakat. Az előkevert stagnáló lángtechnikát használva a keresztelektródot többször egy előkevert stagnáló lángba helyezik, titán -tetraizopropoxiddal, mint prekurzor, majd közvetlenül termesztik a porózus membránt Tio2 nanorészecskékkel, és amely érzékeny válasz a CO -ra. Egyidejűleg növeli a megrendelt tio2 nanotube -ütközéseket.

7. Nano -oxid kompozitok gázérzékelő anyaghoz
A nano -fém -oxidok szennyezői anyagok gázérzékelő tulajdonságai dopping segítségével javíthatók, amelyek nemcsak beállítják az anyag elektromos vezetőképességét, hanem javítják a stabilitást és a szelektivitást is. A nemesfém elemek doppingja gyakori módszer, és az olyan elemeket, mint az Au és Ag, gyakran adagolóanyagként használják a nano -cink -oxid por gázérzékelési teljesítményének javítására. A nano-oxid kompozit gázérzékelő anyagok elsősorban a PD dopped SNO2-t, a PT-adalékolt γ-FE2O3-ot és a Multi-elemeket adták hozzá, in2O3 üreges gömbszennyező anyagokat, amelyek megvalósíthatók az adalékanyagok ellenőrzésével és az érzékelési hőmérsékletet az NH3, H2S és CO. Választási detektálásának megvalósításához. ezáltal javítva az NO2 -re való érzékenységét.

Jelenleg a grafén/nano-fém-oxid kompozitok hotspotgá váltak a gázérzékelő anyagokban. A grafén/SNO2 nanokompozitokat széles körben használják ammónia -detektálóként és NO2 érzékelő anyagként.