Како главни сензори за гас со цврста состојба, сензорите за полупроводници на нано метален оксид се користат во индустриското производство, мониторинг на животната средина, здравствена заштита и други полиња за нивната висока чувствителност, ниски трошоци за производство и едноставно мерење на сигналот. Во моментов, истражувањето за подобрување на својствата за сензори на гас на материјалите за сензори на нано метален оксид главно се фокусираат на развој на метални оксиди на нано -скала, како што се наноструктура и допинг модификација.

Материјалите за сензори на полупроводници на нано метални оксиди се главно SNO2, ZnO, Fe2O3, VO2, IN2O3, WO3, TiO2, итн. Компонентите на сензорите сè уште се најбрзо користените сензори за отпорни гас, сензорите за не-отпорник на гасови, исто така, се развиваат побрзо.

Во моментов, главната насока на истражување е да се подготват структурирани наноматеријали со голема специфична површина, како што се наноцевки, низи на нанородни, нанопорни мембрани, итн. За да се зголеми капацитетот на адсорпција на гас и стапката на дифузија на гас, и со тоа да се подобри чувствителноста и брзината на реакција на гасот на гасот на материјалите. Елементарното допинг на металниот оксид, или изградбата на нанокомпозитниот систем, воведените допант или композитни компоненти можат да играат каталитичка улога, а исто така може да станат помошник носач за изградба на наноструктурата, со што ќе се подобри целокупната перформанси за сензори на гас на сензорите на сензорите.

1. Материјали за сензори на гас користеле нано лимен оксид (SNO2)

Калај оксид (SNO2) е еден вид генерален чувствителен материјал за гас. Има добра чувствителност на гасови како што се етанол, H2S и CO. Неговата чувствителност на гас зависи од големината на честичките и специфичната површина. Контрола на големината на SNO2 Nanopowder е клучот за подобрување на чувствителноста на гас.

Врз основа на мезопорни и макропорни прашоци за нано лимен оксид, истражувачите подготвија сензори со дебел филм кои имаат поголема каталитичка активност за оксидација на CO, што значи поголема активност на сензори на гас. Покрај тоа, нанопорната структура стана жариште во дизајнирањето на материјалите за сензори на гас, како резултат на големите канали на ССА, богата дифузија на гас и каналите за масовно пренесување.

2. Материјали за сензори на гас користеле нано железо оксид (Fe2O3)

Ironелезен оксид (Fe2O3)Има две кристални форми: алфа и гама, и двете можат да се користат како материјали за сензори на гас, но својствата за сензори на гас од нив имаат големи разлики. α-Fe2O3 припаѓа на структурата на Corundum, чии физички својства се стабилни. Неговиот механизам за сензори на гас е контролиран на површина, а неговата чувствителност е мала. γ-FE2O3 припаѓа на структурата на спинел и е метастабилна. Неговиот механизам за сензори на гас е главно контрола на отпорност на телото. Има добра чувствителност, но лоша стабилност и е лесно да се промени во α-FE2O3 и да се намали чувствителноста на гас.

Тековните истражувања се фокусираат на оптимизирање на условите за синтеза за контрола на морфологијата на наночестиците Fe2O3, а потоа и скрининг за соодветни материјали чувствителни на гас, како што се α-FE2O3 нанобами, порозни α-Fe2O3 нанороди, монодисперрн α-FE2O3 наноструктури, Mesopores α-Fe2o3 NanOMITERES, ит.

3. Материјали за сензори на гас користеле нано цинк оксид (ZnO)
Цинк оксид (ZnO)е типичен материјал што е чувствителен на гас-контролиран на површината. Сензорот за гас со седиште во ZnO ​​има висока работна температура и лоша селективност, што го прави далеку помалку широко користен од SNO2 и Fe2O3 наноподи. Затоа, подготовката на нова структура на ZnO наноматеријали, допинг модификација на нано-зНО за намалување на температурата на работењето и подобрување на селективноста е во фокусот на истражувањето на материјалите за сензори на гас на нано ZnO.

Во моментов, развојот на единечен кристален нано-зНО Елемент за сензори е еден од граничните насоки, како што се сензорите за гас со единечни кристали на ZnO.

4. Материјали за сензори на гас користеле нано -индиски оксид (IN2O3)
Индиум оксид (IN2O3)е појавен материјал за сензори на полупроводник во типот N-тип. Во споредба со SNO2, ZnO, Fe2O3, итн., Има широк опсег на опсегот, мала отпорност и висока каталитичка активност и висока чувствителност на CO и NO2. Порозните наноматеријали претставени од Нано IN2O3 се едно од неодамнешните жаришта за истражување. Истражувачите ги синтетизираа нарачаните мезопорни IN2O3 материјали со помош на репликација на образец за мезопорна силика. Добиените материјали имаат добра стабилност во опсег од 450-650 ° C, така што тие се погодни за сензори за гас со повисоки работни температури. Тие се чувствителни на метан и можат да се користат за мониторинг на експлозија поврзана со концентрацијата.

5. Материјали за сензори на гас користеле нано волфрам оксид (WO3)
WO3 наночестичкие полупроводнички материјал за транзиција со соединение на метал, кој е широко проучен и применет за неговиот добар имот за сензори на гас. Nano WO3 има стабилни структури како што се триклинички, моноклинички и ортохомбични. Истражувачите подготвија WO3 наночестички со метод на нано-кастинг со употреба на мезопорен SiO2 како образец. Откриено е дека моноклиничките WO3 наночестички со просечна големина од 5 nm имаат подобри перформанси за сензори на гас, а паровите на сензорите добиени со електрофоретичко таложење на WO3 наночестички со ниски концентрации на NO2 имаат висок одговор.

Хомогената дистрибуција на хексагонална фаза WO3 нанокластери беше синтетизирана со јони-хидротермален метод. Резултатите од тестот за чувствителност на гас покажуваат дека WO3 наноклостерниот сензор за гас има мала работна температура, висока чувствителност на ацетон и триметиламин и идеално време за обновување на одговор, откривајќи добра перспектива на примена на материјалот.

6. Материјали за сензори на гас користеле нано титаниум диоксид (TiO2)
Титаниум диоксид (TiO2)Материјалите за сензори на гас имаат предности на добра термичка стабилност и едноставен процес на подготовка и постепено станаа уште еден жежок материјал за истражувачите. Во моментов, истражувањето за сензорот за гас нано-TiO2 се фокусира на наноструктурата и функционализацијата на материјалите за сензори TiO2 со употреба на нонотехнологијата. На пример, истражувачите направија микро-нано-размери на шупливи влакна TiO2 со технологија на коаксијална електроспонирање. Користејќи ја преименуваната технологија за стагнантна пламен, вкрстената електрода постојано се става во преименат стагнантен пламен со титаниум тетраизопропоксид како претходник, а потоа директно се одгледува за да се формира порозна мембрана со наночестички од TiO2, што е чувствителен одговор на Co. SO2.

7. Композити на нано оксид за материјал за сензори на гас
Карактеристиките на сензори на гас на прашоците за нано метални оксиди кои се чувствуваат материјали за сензори можат да се подобрат со допинг, што не само што ја прилагодува електричната спроводливост на материјалот, туку и ја подобрува стабилноста и селективноста. Допингот на скапоцени метални елементи е вообичаен метод, а елементите како Au и Ag често се користат како допанти за подобрување на перформансите на сензори на гас на нано цинк оксид во прав. Материјалите за сензори на композитни гас на нано оксид главно вклучуваат PD Doped SNO2, PT-DOPED γ-FE2O3, и мулти-елемент додаден IN2O3 Hollow Sphere Sensing Material, кој може да се реализира со адитиви и сензори за да се реализира изборно откривање на NH3, H2S и CO. WO3 филм, со што ја подобрува својата чувствителност на NO2.

Во моментов, композитите на графен/нано-метал оксид станаа жариште во материјалите за сензори за гас. Нанокомпозитите на графен/SNO2 се широко користени како откривање на амонијак и материјали за сензори NO2.