Хатуу төлөвт хийн гол мэдрэгчийн хувьд нано металлын исэл хагас дамжуулагч хийн мэдрэгчийг өндөр мэдрэмжтэй, үйлдвэрлэлийн өртөг багатай, энгийн дохио хэмжилтийн хувьд аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэл, байгаль орчны хяналт, эрүүл мэнд болон бусад салбарт өргөнөөр ашигладаг.Одоогийн байдлаар нано металлын исэл мэдрэгчтэй материалын хийн мэдрэгч чанарыг сайжруулах судалгаа нь нано бүтэц, допингийн өөрчлөлт зэрэг нано хэмжээст металлын ислийг боловсруулахад голчлон анхаарч байна.

Нано металлын ислийн хагас дамжуулагч мэдрэгч бүхий материалууд нь голчлон SnO2, ZnO, Fe2O3,VO2, In2O3, WO3, TiO2 гэх мэт. Мэдрэгч эд ангиуд нь хамгийн өргөн хэрэглэгддэг эсэргүүцэлтэй хийн мэдрэгч хэвээр байгаа бөгөөд эсэргүүцэлгүй хийн мэдрэгчийг илүү хурдан боловсруулж байна.

Одоогийн байдлаар судалгааны гол чиглэл нь хийн шингээх чадвар, хийн тархалтын хурдыг нэмэгдүүлэх, улмаар мэдрэг чанар, хариу урвалын хурдыг сайжруулах зорилгоор нано хоолой, нано сүвний массив, нано сүвэрхэг мембран гэх мэт том тодорхой гадаргуутай бүтэцлэгдсэн наноматериалуудыг бэлтгэх явдал юм. материалын хий рүү.Металлын оксидын элементийн допинг, эсвэл нанокомпозитын системийг бүтээх, нэвтрүүлсэн нэмэлт бодис эсвэл нийлмэл бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь катализаторын үүрэг гүйцэтгэхээс гадна нано бүтцийг бий болгоход туслах тээвэрлэгч болж, улмаар мэдрэгчийн хийн мэдрэгчийг ерөнхийд нь сайжруулдаг. материал.

1. Нано цагаан тугалганы исэл (SnO2) ашигласан хийн мэдрэгч бүхий материал

Цагаан тугалганы исэл (SnO2) нэг төрлийн ерөнхий мэдрэмтгий хий мэдрэмтгий материал юм.Энэ нь этанол, H2S, CO гэх мэт хийд сайн мэдрэмтгий байдаг. Түүний хийн мэдрэмж нь ширхэгийн хэмжээ, гадаргуугийн тодорхой талбайгаас хамаардаг.SnO2 нано нунтаг хэмжээг хянах нь хийн мэдрэмжийг сайжруулах түлхүүр юм.

Судлаачид мезосүвэрхэг ба макро сүвэрхэг нано цагаан тугалганы ислийн нунтаг дээр үндэслэн CO-ийн исэлдэлтэд илүү өндөр катализаторын идэвхжилтэй зузаан хальсан мэдрэгчийг бэлтгэсэн бөгөөд энэ нь хийн мэдрэгчийг илүү өндөр болгодог гэсэн үг юм.Нэмж дурдахад, нано сүвэрхэг бүтэц нь том SSA, баялаг хийн тархалт, масс дамжуулах сувгуудын улмаас хий мэдрэгчтэй материалын дизайны халуун цэг болсон.

2. Нано төмрийн исэл (Fe2O3) ашигласан хийн мэдрэгч бүхий материал

Төмрийн исэл (Fe2O3)нь альфа ба гамма гэсэн хоёр талст хэлбэртэй бөгөөд хоёуланг нь хий мэдрэгч материал болгон ашиглаж болох боловч тэдгээрийн хийн мэдрэгч шинж чанар нь ихээхэн ялгаатай байдаг.α-Fe2O3 нь физик шинж чанар нь тогтвортой байдаг корунд бүтэцтэй.Түүний хийн мэдрэгч механизм нь гадаргуугаар хянагддаг бөгөөд мэдрэмж нь бага байдаг.γ-Fe2O3 нь нугасны бүтцэд хамаарах ба хувирамтгай.Түүний хийн мэдрэгч механизм нь голчлон биеийн эсэргүүцлийг хянадаг. Энэ нь сайн мэдрэмжтэй боловч тогтвортой байдал муутай бөгөөд α-Fe2O3 болж өөрчлөгдөхөд хялбар бөгөөд хийн мэдрэмжийг бууруулдаг.

Одоогийн судалгаа нь Fe2O3 нано бөөмсийн морфологийг хянахын тулд синтезийн нөхцлийг оновчтой болгох, дараа нь α-Fe2O3 нано цацраг, сүвэрхэг α-Fe2O3 нанод, монодисперс α-Fe2O3 нано бүтэц, α-Fe3e зэрэг хий мэдрэмтгий материалыг илрүүлэхэд чиглэгдэж байна. наноматериал гэх мэт.

3. Нано цайрын исэл (ZnO) ашигласан хийн мэдрэгч бүхий материал
Цайрын исэл (ZnO)нь ердийн гадаргуугийн удирдлагатай хий мэдрэмтгий материал юм.ZnO дээр суурилсан хийн мэдрэгч нь ажлын өндөр температуртай, сонгох чадвар муутай тул SnO2 ба Fe2O3 нано нунтагнаас хамаагүй бага ашиглагддаг.Тиймээс ZnO наноматериалуудын шинэ бүтцийг бэлтгэх, нано-ZnO-ийн допингийн өөрчлөлтийг ажлын температурыг бууруулж, сонгомол чанарыг сайжруулах нь нано ZnO ​​хийн мэдрэгчтэй материалын судалгааны анхаарлын төвд байна.

Одоогийн байдлаар нэг талст нано-ZnO хий мэдрэгч элементийг хөгжүүлэх нь ZnO нэг талст наноод хийн мэдрэгч зэрэг хилийн чиглэлүүдийн нэг юм.

4. Нано индиум исэл (In2O3) ашигласан хийн мэдрэгч бүхий материал
Индийн исэл (In2O3)нь шинээр гарч ирж буй n төрлийн хагас дамжуулагч хий мэдрэгчтэй материал юм.SnO2, ZnO, Fe2O3 гэх мэттэй харьцуулахад өргөн зурвасын зөрүүтэй, бага эсэргүүцэлтэй, катализаторын идэвхжил өндөртэй, CO, NO2-д мэдрэг чанар өндөртэй.Нано In2O3-ээр дүрслэгдсэн сүвэрхэг наноматериалууд нь сүүлийн үеийн судалгааны халуун цэгүүдийн нэг юм.Судлаачид мезосүвэрхэг цахиурын загварыг хуулбарлах замаар захиалгат мезосүвэрхэг In2O3 материалыг нэгтгэсэн.Олж авсан материалууд нь 450-650 ° C-ийн хязгаарт сайн тогтвортой байдалтай байдаг тул тэдгээр нь илүү өндөр температуртай хийн мэдрэгчүүдэд тохиромжтой.Эдгээр нь метанд мэдрэмтгий бөгөөд концентрацитай холбоотой дэлбэрэлтийг хянахад ашиглаж болно.

5. Нано вольфрамын исэл (WO3) ашигласан хийн мэдрэгч бүхий материал
WO3 нано хэсгүүднь шилжилтийн металлын нийлмэл хагас дамжуулагч материал бөгөөд хийн мэдрэгч сайтай гэдгээрээ өргөнөөр судалж, ашигласан.Нано WO3 нь триклиник, моноклиник, орторомб зэрэг тогтвортой бүтэцтэй.Судлаачид WO3 нано бөөмсийг нано-цутгах аргаар бэлтгэсэн.Дунджаар 5 нм хэмжээтэй моноклиник WO3 нано хэсгүүд нь хий мэдрэгчийг илүү сайн мэдэрдэг ба WO3 нано бөөмсийг электрофоретик аргаар хуримтлуулах замаар олж авсан мэдрэгч хосууд нь NO2 бага концентрацид өндөр хариу үйлдэл үзүүлдэг болохыг тогтоожээ.

Зургаан өнцөгт фазын WO3 нанокластеруудын нэгэн төрлийн тархалтыг ион солилцоо-гидротермаль аргаар нийлэгжүүлсэн.Хийн мэдрэмтгий байдлын туршилтын үр дүнгээс үзэхэд WO3 нанокластерт хийн мэдрэгч нь ажлын температур багатай, ацетон, триметиламинд өндөр мэдрэмжтэй, хариу урвалыг сэргээх хамгийн тохиромжтой хугацаатай бөгөөд энэ нь материалыг сайн хэрэглэх боломжийг харуулж байна.

6. Нано титаны давхар исэл (TiO2) ашигласан хийн мэдрэгч бүхий материал
Титаны давхар исэл (TiO2)хийн мэдрэгчтэй материалууд нь дулааны тогтвортой байдал сайтай, энгийн бэлтгэлийн процесс зэрэг давуу талтай бөгөөд аажмаар судлаачдын өөр нэг халуун материал болжээ.Одоогийн байдлаар нано-TiO2 хийн мэдрэгчийн судалгаа нь шинээр гарч ирж буй нанотехнологийг ашиглан TiO2 мэдрэгч материалын нано бүтэц, функциональ байдалд анхаарлаа хандуулж байна.Жишээлбэл, судлаачид коаксиаль электроспининг технологиор бичил нано хэмжээний хөндий TiO2 утас хийсэн.Урьдчилан холилдсон зогсонги дөл технологийг ашиглан хөндлөн электродыг титаны тетраизопрооксид бүхий урьдчилан хольсон зогсонги галд дахин дахин байрлуулж, дараа нь шууд ургуулж, CO-д мэдрэмтгий хариу үйлдэл болох TiO2 нано хэсгүүдтэй сүвэрхэг мембран үүсгэдэг. nanotube массивыг аноджуулах замаар SO2 илрүүлэхэд ашигладаг.

7. Хийн мэдрэгчтэй материалд зориулсан нано оксидын нийлмэл материал
Нано металлын ислийн нунтаг мэдрэгчтэй материалын хийн мэдрэгч чанарыг допинг ашиглан сайжруулж болох бөгөөд энэ нь материалын цахилгаан дамжуулах чанарыг тохируулахаас гадна тогтвортой байдал, сонгомол чанарыг сайжруулдаг.Үнэт металлын элементүүдийг допинг хийх нь түгээмэл арга бөгөөд нано цайрын ислийн нунтаг хийн мэдрэгчийг сайжруулахын тулд Au, Ag зэрэг элементүүдийг нэмэлт бодис болгон ашигладаг.Нано оксидын нийлмэл хий мэдрэгч материалд голчлон Pd нэмэлттэй SnO2, Pt-д нэмэлттэй γ-Fe2O3, олон элементийн нэмэлт In2O3 хөндий бөмбөрцөг мэдрэгч материалууд багтдаг бөгөөд эдгээрийг нэмэлт бодисыг хянах, температурыг мэдрэх замаар NH3, H2S, CO-ийн сонгомол илрүүлэлтийг хийх боломжтой. .Үүнээс гадна WO3 нано хальсыг V2O5 давхаргаар өөрчилснөөр WO3 хальсны сүвэрхэг гадаргуугийн бүтцийг сайжруулж, улмаар NO2-д мэдрэмтгий чанарыг нь сайжруулдаг.

Одоогийн байдлаар графен/нано-металл ислийн нийлмэл материалууд нь хийн мэдрэгчийн материалын халуун цэг болжээ.Графен/SnO2 нанокомпозитуудыг аммиак илрүүлэх, NO2 мэдрэгч материал болгон өргөнөөр ашиглаж ирсэн.