Wekî senzorên gazê yên bingehîn, senzorên gazê yên nîv-conductor oksîdê nano metal bi berfirehî di hilberîna pîşesaziyê, çavdêriya hawîrdorê, lênihêrîna tenduristî û warên din de ji bo hesasiyeta xwe ya bilind, lêçûna hilberînê ya kêm û pîvandina nîşana hêsan têne bikar anîn.Heya nuha, lêkolîna li ser başkirina taybetmendiyên hestiyariya gazê yên materyalên hestiyar ên nano metal oksîtê bi giranî li ser pêşkeftina oksîtên metal ên nanopîkal, wek nanostruktur û guherandina dopîngê disekine.

Materyalên hîskirinê yên nîv-conductor oxide metal nano bi giranî SnO2, ZnO, Fe2O3, VO2, In2O3, WO3, TiO2, hwd. Hêmanên senzor hîn jî senzorên gazê yên berxwedêr ên herî zêde têne bikar anîn, senzorên gazên ne-berxwedêr jî zûtir têne pêşve xistin.

Heya nuha, rêgeza lêkolînê ya sereke amadekirina nanomaterialên birêkûpêk ên xwedan rûbera taybetî ya mezin e, wek nanotube, rêzikên nanorod, membranên nanoporous, û hwd. da ku kapasîteya kişandina gazê û rêjeya belavbûna gazê zêde bikin, û bi vî rengî hestiyar û leza bersivê baştir bikin. bi gaza materyalan.Dopîngkirina hêmanan a oksîdê metal, an avakirina pergala nanokompozît, pêkhateyên dopant an pêkhatî yên hatî destnîşan kirin dikarin rolek katalîtîk bilîzin, û her weha dikarin bibin hilgirek alîkar ji bo avakirina nanostrukturê, bi vî rengî performansa hestiyariya gazê ya giştî ya hestyariyê baştir bikin. materyalên.

1. Materyalên hestiyar ên gazê yên Nano Tin Oxide (SnO2) têne bikar anîn

Oksîdê tin (SnO2) cureyek madeya hesas a gazê ya giştî ye.Hesasiyeta wê ya baş li hember gazên wek etanol, H2S û CO heye. Hesasiya wê ya gazê bi mezinahiya parçikan û qada rûyê taybetî ve girêdayî ye.Kontrolkirina mezinahiya nanopowdera SnO2 mifteya başkirina hestiyariya gazê ye.

Li ser bingeha tozên nano oksîdê tin mezopor û makroporous, lêkolîneran senzorên fîlima stûr amade kirin ku xwedan çalakiya katalîtîk a bilindtir e ji bo oksîsyona CO, ku tê vê wateyê ku çalakiya hestiyariya gazê ya bilindtir e.Wekî din, avahiya nanopor ji ber kanalên SSA-ya mezin, belavkirina gaza dewlemend û kanalên veguheztina girseyî di sêwirana materyalên hîskirina gazê de bûye cîhek germ.

2. Materyalên hestiyarkirina gazê Nano Iron Oxide (Fe2O3) têne bikar anîn

Oksîdê hesin (Fe2O3)du formên krîstal hene: alfa û gamma, ku her du jî dikarin wekî materyalên hîskirina gazê werin bikar anîn, lê taybetmendiyên hestiyariya gazê yên wan cûdahiyên mezin hene.α-Fe2O3 xwedan avahiya korundûmê ye, ku taybetmendiyên wê yên laşî domdar in.Mekanîzmaya hestiyariya wê ya gazê li ser rûyê erdê tê kontrol kirin, û hestiyariya wê kêm e.γ-Fe2O3 ji avahiya spinelê ye û metastable e.Mekanîzmaya hestiyariya wê ya gazê bi giranî kontrolkirina berxwedana laş e. Ew xwedan hestiyariyek baş e lê aramiya wê qels e, û hêsan e ku meriv bi α-Fe2O3 biguhezîne û hestiyariya gazê kêm bike.

Lêkolîna heyî balê dikişîne ser xweşbînkirina şert û mercên sentezê ji bo kontrolkirina morfolojiya nanoparçeyên Fe2O3, û dûv re vekolandina materyalên guncav ên gazê, wek nanotîrêjên α-Fe2O3, nanorodên a-Fe2O3 yên porez, nanostrukturên a-Fe2O3 yekdestdar, mezoporên a-Fe2O3. nanomaterial û hwd.

3. Materyalên hestiyar ên gazê yên Nano Zinc Oxide (ZnO) têne bikar anîn
Zinc oxide (ZnO)maddeyek hesas a gazê ya rûxarê-kontrolkirî ya tîpîk e.Sensora gazê ya li ser bingeha ZnO xwedan germahiyek xebitandinê ya bilind û hilbijartiyek qels e, ku ew ji nanopowerên SnO2 û Fe2O3 pir kêmtir tê bikar anîn.Ji ber vê yekê, amadekirina strukturek nû ya nanomaterialên ZnO, guheztina dopîngê ya nano-ZnO ji bo kêmkirina germahiya xebitandinê û baştirkirina hilbijartiyê, navenda lêkolînê ya li ser materyalên hîskirina gaza nano ZnO ye.

Heya nuha, pêşkeftina hêmana hîskirina gaza nano-ZnO yek krîstal yek ji rêgezên sînor e, wek senzorên gaza nanoroda yek krîstal a ZnO.

4. Materyalên hestiyar ên gazê yên Nano Indium Oxide (In2O3) têne bikar anîn
Oksîdê îndyûm (In2O3)maddeya hîskirina gazê ya nîvconduktorê ya tîpa n-yê derdikeve holê.Li gorî SnO2, ZnO, Fe2O3, hwd., ew xwedan valahiya bandê ya berfireh, berxwedana piçûk û çalakiya katalîtîk a bilind, û hestiyariya bilind a CO û NO2 heye.Nanomaterialên porous ên ku ji hêla nano In2O3 ve têne temsîl kirin yek ji wan xalên lêkolînê yên dawî ne.Lekolînwanan materyalên In2O3 yên mezopor bi navgîniya dubarekirina şablonên sîlîka mezoporî sentez kirin.Materyalên hatine bidestxistin di navbera 450-650 °C de xwedan îstîqrara baş in, ji ber vê yekê ew ji bo senzorên gazê yên bi germahiyên xebitandinê yên bilind re maqûl in.Ew ji metanê re hesas in û dikarin ji bo şopandina teqîna têkildar-konsantrasyonê werin bikar anîn.

5. Materyalên hestiyar ên gazê yên Nano Tungsten Oxide (WO3) têne bikar anîn
Nanoparticles WO3materyalek nîvconduktorê pêkhatî ya metal a veguhêz e ku ji bo taybetmendiya xweya hestiyariya gazê ya baş bi berfirehî hatî lêkolîn kirin û sepandin.Nano WO3 xwedan strukturên stabîl ên wekî trîklînîk, monoklînîk û ortorhombîk e.Lekolînwanan nanoparçeyên WO3 bi ​​rêbaza nano-avêtinê bi karanîna SiO2 ya mezopor wekî şablonê amade kirin.Hat dîtin ku nanoparçeyên WO3 yên monoklînîk ên bi mezinahiya navînî 5 nm xwedî performansa hîskirina gazê çêtir in, û cotên senzor ên ku ji hêla elektroforeziya nanoparçeyên WO3 ve têne wergirtin Giraniyên kêm ên NO2 xwedî bersivek bilind in.

Dabeşkirina homojen a nanokomên WO3 yên qonaxa hexagonal bi rêbaza veguheztina ion-hîdrotermîkî hate sentez kirin.Encamên testa hesasiya gazê destnîşan dikin ku senzora gazê ya nanoklusterkirî ya WO3 xwedan germahiya xebitandinê ya nizm, hesasiyeta bilind a aceton û trimethylamine û dema vegerandina bersivê ya îdeal e, ku perspektîfek serîlêdana baş a materyalê eşkere dike.

6. Materyalên hestiyar ên gazê Nano Tîtanium Dîoksît (TiO2) têne bikar anîn
Tîtanium dîoksît (TiO2)Materyalên hîskirina gazê xwedan avantajên aramiya germî ya baş û pêvajoya amadekirina sade ne, û hêdî hêdî bûne materyalek din a germ ji bo lêkolîneran.Heya nuha, lêkolîna li ser sensora gazê ya nano-TiO2 bi karanîna nanoteknolojiya pêşkeftî ve balê dikişîne ser nanostruktur û fonksiyonelkirina materyalên hestiyar TiO2.Mînakî, lêkolîneran bi teknolojiya elektrospinning a hevoksîal fîberên TiO2 yên valahiyek mîkro-nano çêkirine.Bi karanîna teknolojiya pêta rawestanê ya pêşdibistanê, elektroda xaçerê çend caran di nav agirê rawestandî yê berî tevlihevkirî de tê danîn û bi tetraisopropoxide tîtanyûm wekî pêşgir tê danîn, û dûv re rasterast mezin dibe ku ew parzûnek poroz bi nanoparçeyên TiO2 re çêbike, ku bersivek hestiyar e ji CO. Bi hevdemî TiO2 ya fermankirî mezin dike. rêza nanotubeyê ji hêla anodîzasyonê ve û wê ji bo tespîtkirina SO2 bikar tîne.

7. Ji bo materyalê hestiyariya gazê pêkhateyên nano oxide
Taybetmendiyên hestiyariya gazê yên materyalên hestiyar ên tozên nano oksîdê metal dikare bi dopingê ve were baştir kirin, ku ne tenê guheztina elektrîkê ya materyalê rast dike, lê di heman demê de aramî û hilbijartî jî baştir dike.Dopîngkirina hêmanên metal ên hêja rêbazek hevpar e, û hêmanên wekî Au û Ag bi gelemperî wekî dopan têne bikar anîn da ku performansa hestiyariya gazê ya toza nano oksîdê zinc çêtir bikin.Materyalên hestiyariya gazê ya pêkhatî ya nano oksîdê bi giranî Pd-doped SnO2, Pt-doped γ-Fe2O3, û pir-hêmanek lê zêdekirî In2O3 maddeya hestiyariya zozana vala, ku dikare bi kontrolkirina lêzêdeyan û hestiyarkirina germahiyê were fêm kirin da ku tespîtkirina bijartî ya NH3, H2S û CO-yê pêk bîne. Digel vê yekê, fîlima nano ya WO3 bi ​​qatek V2O5 ve tê guheztin da ku strukturê rûbera poroz a fîlima WO3 baştir bike, bi vî rengî hesasiyeta wê ya ji NO2 re baştir dike.

Heya nuha, pêkhateyên grafen/oksîdê nano-metal di materyalên senatorên gazê de bûne cîhek germ.Nanokompozîtên Graphene/SnO2 bi berfirehî wekî materyalên tespîtkirina amonyak û hîskirina NO2 têne bikar anîn.