Bħala sensuri ewlenin tal-gass ta 'stat solidu, sensuri tal-gass semikondutturi ta' l-ossidu tal-metall nano huma użati ħafna fil-produzzjoni industrijali, monitoraġġ ambjentali, kura tas-saħħa u oqsma oħra għas-sensittività għolja tagħhom, spiża baxxa tal-manifattura u kejl sempliċi tas-sinjal. Fil-preżent, riċerka dwar it-titjib tal-proprjetajiet ta 'senser tal-gass ta' materjali ta 'sensing ta' ossidu tal-metall nano tiffoka prinċipalment fuq l-iżvilupp ta 'ossidi tal-metall nanoskala, bħal nanostruttura u modifika tad-doping.

Il-materjali tas-sensing tas-semikondutturi tal-ossidu tal-metall nano huma prinċipalment SNO2, ZnO, Fe2O3, VO2, In2O3, WO3, TiO2, eċċ. Il-komponenti tas-sensuri għadhom is-sensuri tal-gass reżistivi l-aktar użati, sensuri tal-gassijiet mhux reżistenti qed jiġu żviluppati wkoll aktar malajr.

Fil-preżent, id-direzzjoni ewlenija tar-riċerka hija li tħejji nanomaterjali strutturati b'żona tal-wiċċ speċifika kbira, bħal nanotubi, matriċi nanorod, membrani nanoporous, eċċ. Biex iżżid il-kapaċità ta 'adsorbiment tal-gass u r-rata ta' diffużjoni tal-gass, u b'hekk ittejjeb is-sensittività u l-veloċità tar-rispons għall-gass tal-materjali. Id-doping elementali tal-ossidu tal-metall, jew il-kostruzzjoni tas-sistema nanokomposta, il-komponenti tad-dopant jew komposti introdotti jista 'jkollhom rwol katalitiku, u jistgħu wkoll isiru trasportatur awżiljarju għall-kostruzzjoni tan-nanostruttura, u b'hekk itejbu l-prestazzjoni ġenerali tal-gass tal-materjali sensittivi.

1. Materjali tas-Sensing tal-Gass Użati Nano Landa Ossidu (SNO2)

Ossidu tal-landa (SNO2) huwa tip ta 'materjal sensittiv għall-gass sensittiv ġenerali. Għandu sensittività tajba għall-gassijiet bħal etanol, H2S u CO. Is-sensittività tal-gass tagħha tiddependi fuq id-daqs tal-partiċelli u l-erja speċifika tal-wiċċ. Il-kontroll tad-daqs tan-nanopowder SNO2 huwa ċ-ċavetta għat-titjib tas-sensittività tal-gass.

Ibbażat fuq trabijiet ta 'ossidu tal-landa nano mesoporous u makroporużi, ir-riċerkaturi ppreparaw sensuri ta' films ħoxnin li għandhom attività katalitika ogħla għall-ossidazzjoni tal-CO, li tfisser attività ta 'sensing tal-gass ogħla. Barra minn hekk, l-istruttura nanoporous saret post sħun fid-disinn ta 'materjali ta' senser tal-gass minħabba l-SSA kbir tagħha, diffużjoni tal-gass rikk u kanali ta 'trasferiment tal-massa.

2. Materjali tas-Sensing tal-Gass Użati ossidu tal-ħadid nano (Fe2O3)

Ossidu tal-Ħadid (Fe2O3)Għandha żewġ forom tal-kristall: Alpha u Gamma, it-tnejn li huma jistgħu jintużaw bħala materjali li jħossu l-gass, iżda l-proprjetajiet li jħossu l-gass tagħhom għandhom differenzi kbar. α-Fe2O3 jappartjeni għall-istruttura tal-Krundum, li l-proprjetajiet fiżiċi tagħhom huma stabbli. Il-mekkaniżmu ta 'senser tal-gass tiegħu huwa kkontrollat ​​mill-wiċċ, u s-sensittività tiegħu hija baxxa. γ-Fe2O3 jappartjeni għall-istruttura spinel u huwa metastabbli. Il-mekkaniżmu ta 'senser tal-gass tiegħu huwa prinċipalment il-kontroll tar-reżistenza tal-ġisem. Għandu sensittività tajba iżda stabbiltà ħażina, u huwa faċli biex tinbidel għal α-Fe2O3 u tnaqqas is-sensittività tal-gass.

Ir-riċerka attwali tiffoka fuq l-ottimizzazzjoni tal-kundizzjonijiet ta 'sinteżi biex tikkontrolla l-morfoloġija tan-nanopartiċelli Fe2O3, u mbagħad l-iscreening għal materjali sensittivi għall-gass xierqa, bħal nanobeam α-Fe2O3, nanorodi α-Fe2O3 porużi, monodisperse α-Fe2O3 nanostrutturi, mesopores α-Fe2O3 Nanomathers.

3. Materjali tas-Sensing tal-Gass Użat Ossidu taż-Żingu Nano (ZnO)
Ossidu taż-Żingu (ZnO)huwa materjal tipiku sensittiv għall-gass ikkontrollat ​​mill-wiċċ. Is-senser tal-gass ibbażat fuq ZnO għandu temperatura operattiva għolja u selettività ħażina, li jagħmilha ferm inqas użata minn nanopowders SNO2 u Fe2O3. Għalhekk, il-preparazzjoni ta 'struttura ġdida ta' nanomaterjali ZnO, modifika ta 'doping ta' nano-znO biex tnaqqas it-temperatura operattiva u ttejjeb is-selettività hija l-fokus tar-riċerka fuq il-materjali ta 'sensing tal-gass nano ZnO.

Fil-preżent, l-iżvilupp ta 'l-element ta' senser tal-gass nano-ZnO ta 'kristall wieħed huwa wieħed mid-direzzjonijiet tal-fruntiera, bħal sensuri tal-gass tan-nanorod tal-kristall wieħed ZnO.

4. Materjali tas-Sensing tal-Gass Użati Nano Indium Ossidu (In2O3)
Ossidu tal-Indju (IN2O3)huwa materjal emerġenti ta 'sensing tal-gass semikonduttur tat-tip N. Meta mqabbel ma 'Sno2, ZnO, Fe2O3, eċċ., Għandha vojt wiesa', reżistività żgħira u attività katalitika għolja, u sensittività għolja għal CO u NO2. Nanomaterjali porużi rappreżentati minn Nano In2O3 huma wieħed mill-hotspots ta 'riċerka riċenti. Ir-riċerkaturi sintetizzaw materjali in2O3 mesoporous ordnati permezz ta 'replikazzjoni tal-mudell tas-silika mesoporous. Il-materjali miksuba għandhom stabbiltà tajba fil-firxa ta '450-650 ° C, u għalhekk huma adattati għal sensuri tal-gass b'temperaturi operattivi ogħla. Huma sensittivi għall-metan u jistgħu jintużaw għall-monitoraġġ tal-isplużjoni relatat mal-konċentrazzjoni.

5. Materjali tas-Sensing tal-Gass Użati Nano Tungstenu Ossidu (WO3)
Nanopartiċelli WO3huwa materjal ta 'semikondutturi ta' kompost tal-metall ta 'tranżizzjoni li ġie studjat b'mod wiesa' u applikat għall-propjetà tajba tiegħu li tinħeles mill-gass. Nano WO3 għandu strutturi stabbli bħal trikliniċi, monokliniċi u ortorombiċi. Ir-riċerkaturi ħejjew in-nanopartiċelli WO3 permezz ta 'metodu ta' kastig ta 'nano billi jużaw sio2 mesoporous bħala mudell. Instab li n-nanopartiċelli monokliniċi WO3 b'daqs medju ta '5 nm għandhom prestazzjoni aħjar ta' senser tal-gass, u l-pari tas-sensuri miksuba permezz ta 'deposizzjoni elettroforetika ta' nanopartiċelli WO3 konċentrazzjonijiet baxxi ta 'NO2 għandhom rispons għoli.

Id-distribuzzjoni omoġenja tal-fażi eżagonali WO3 nanoklusters ġiet sintetizzata permezz ta 'metodu ta' skambju joniku. Ir-riżultati tat-test tas-sensittività tal-gass juru li s-senser tal-gass nanoclustered WO3 għandu temperatura operattiva baxxa, sensittività għolja għall-aċetun u trimetilamina u ħin ta 'rkupru ta' rispons ideali, li jiżvela prospett ta 'applikazzjoni tajjeb tal-materjal.

6. Materjali tas-Sensing tal-Gass Użati Dijossidu tat-Titanju Nano (TiO2)
Dijossidu tat-Titanju (TiO2)Il-materjali tas-sensing tal-gass għandhom il-vantaġġi ta 'stabbiltà termali tajba u proċess ta' preparazzjoni sempliċi, u gradwalment saru materjal sħun ieħor għar-riċerkaturi. Fil-preżent, ir-riċerka dwar is-senser tal-gass nano-tiO2 tiffoka fuq in-nanostruttura u l-funzjonalizzazzjoni ta 'materjali ta' sensing TiO2 billi tuża nanoteknoloġija emerġenti. Pereżempju, ir-riċerkaturi għamlu fibri ta 'mikro-nano-skala vojta TiO2 permezz ta' teknoloġija elettrospinning koassjali. Bl-użu tat-teknoloġija staġnata tal-fjammi staġnata mħallta minn qabel, l-elettrodu trasversali huwa ripetutament imqiegħed fi fjamma staġnata mħallta minn qabel bit-tetraisopropida tat-titanju bħala l-prekursur, u mbagħad imkabbar direttament biex tifforma membrana poruża bil-nanopartiċelli TiO2, li hija rispons sensittiv għal CO.

7. Komposti ta 'ossidu nano għal materjal li jħoss il-gass
Il-proprjetajiet li jħossu l-gass ta 'l-ossidi tal-metall nano tat-trab tal-materjali sensittivi jistgħu jitjiebu bid-doping, li mhux biss jaġġusta l-konduttività elettrika tal-materjal, iżda jtejjeb ukoll l-istabbiltà u s-selettività. Id-doping ta 'elementi tal-metall prezzjużi huwa metodu komuni, u elementi bħal Au u Ag spiss jintużaw bħala dopanti biex itejbu l-prestazzjoni tas-sensing tal-gass ta' trab ta 'ossidu taż-żingu nano. Il-materjali tas-sensing tal-gass kompost ta 'l-ossidu nano jinkludu prinċipalment SNO2 doped PD, γ-Fe2O3 doped Pt, u multi-element miżjud ta' materjal ta 'sensing ta' sfera vojta in2O3, li jista 'jiġi realizzat billi jikkontrolla l-addittivi u temperatura ta' sensing biex tirrealizza skoperta elettiva ta 'NH3, H2s u CO barra, WO3 fil-film Nano ta 'film WO3, u b'hekk ittejjeb is-sensittività tagħha għal NO2.

Fil-preżent, il-komposti tal-ossidu tal-grafena / nano-metall saru hotspot fil-materjali tas-sensuri tal-gass. In-nanokompositi tal-grafena / SNO2 intużaw ħafna bħala skoperta ta 'ammonja u materjali ta' sensing NO2.