Som hovedgassføler av faststoff, er nano metalloksyd halvledergass sensorer mye brukt i industriell produksjon, miljøovervåking, helsehjelp og andre felt for deres høye følsomhet, lave produksjonskostnader og enkel signalmåling. For øyeblikket fokuserer forskning på forbedring av gassfølende egenskaper til nano metalloksydsenseringsmaterialer hovedsakelig på utvikling av nanoskala metalloksider, for eksempel nanostruktur og dopingmodifisering.

Nano metalloksyd halvlederfølelsesmaterialer er hovedsakelig SnO2, ZnO, Fe2O3, VO2, In2O3, WO3, TiO2, etc. Sensorkomponentene er fremdeles de mest brukte resistive gasssensorer, ikke-resistente gasssensorer er også utviklet raskere.

For tiden er den viktigste forskningsretningen å fremstille strukturerte nanomaterialer med stort spesifikt overflateareal, så som nanorør, nanorod -matriser, nanoporøse membraner, etc. for å øke gassadsorpsjonskapasiteten og gassdiffusjonshastigheten, og dermed forbedre følsomheten og responshastigheten på materialets respons. Elementær doping av metalloksydet, eller konstruksjonen av nanokomposittsystemet, kan det introduserte dopingmiddelet eller komposittkomponentene spille en katalytisk rolle, og kan også bli en hjelpelærende transportør for å konstruere nanostrukturen, og dermed forbedre den generelle gasssenseringsytelsen til sensingmaterialene.

1. Gassfølende materialer brukt nano tinnoksid (SNO2)

Tinnoksid (SNO2) er et slags generelt sensitivt gassfølsomt materiale. Det har god følsomhet for gasser som etanol, H2s og CO. Dets gassfølsomhet avhenger av partikkelstørrelse og spesifikt overflateareal. Å kontrollere størrelsen på SNO2 -nanopowder er nøkkelen til å forbedre gassfølsomheten.

Basert på mesoporøse og makroporøse nano-tinnoksydpulver, fremstilte forskerne tykke filmersensorer som har høyere katalytisk aktivitet for CO-oksidasjon, noe som betyr høyere gassfølende aktivitet. I tillegg har den nanoporøse strukturen blitt et hett sted i utformingen av gassfølende materialer på grunn av dens store SSA, rik gassdiffusjon og masseoverføringskanaler.

2. Gassfølende materialer brukt nano jernoksid (FE2O3)

Jernoksid (Fe2O3)har to krystallformer: alfa og gamma, som begge kan brukes som gassfølende materialer, men gassfølende egenskaper til dem har store forskjeller. α-Fe2O3 tilhører korundstruktur, hvis fysiske egenskaper er stabile. Gassfølelsesmekanismen er overflatekontrollert, og følsomheten er lav. y-Fe2O3 tilhører spinelstruktur og er metastabil. Gassfølelsesmekanismen er hovedsakelig kroppsmotstandskontroll. Den har god følsomhet, men dårlig stabilitet, og er lett å endre til α-Fe2O3 og redusere gassfølsomheten.

Den nåværende forskningen fokuserer på å optimalisere syntesebetingelsene for å kontrollere morfologien til Fe2O3-nanopartikler, og deretter screening for passende gassfølsomme materialer, så som α-Fe2O3 nanobeams, porøse α-Fe2O3-nanoroder, Monodisperse α-Fe2O3 nanrostreh-nanostrukturer, mes-nan-FeoToSeses, mes-nan-nan-nan-nan-nan-nanrops, monodisperse α-Feous, mes-nanrops, Monodisperse, MonoSpores, Monodisperse α-Feous, mesropporodis, MonoDoS, Monodisperse, porøse α-Fe2-nanropps, MesoToSpers, Monobeams, porøse α-Fe2-nanropps, monostrukturer, Mes-nanropps, Monodisperse.

3. Gassfølende materialer brukt Nano sinkoksid (ZnO)
Sinkoksid (ZnO)er et typisk overflatekontrollert gassfølsomt materiale. Den ZnO-baserte gasssensoren har en høy driftstemperatur og dårlig selektivitet, noe som gjør den langt mindre mye brukt enn SNO2 og Fe2O3 nanopowders. Derfor er fremstilling av ny struktur av ZnO nanomaterialer, dopingmodifisering av nano-ZnO for å redusere driftstemperaturen og forbedre selektiviteten i fokus for forskning på nano ZnO-gassfølelsesmaterialer.

For tiden er utviklingen av enkeltkrystall nano-Zno gassfølelseselement en av grensenes retninger, for eksempel ZnO enkeltkrystall nanorod gasssensorer.

4. Gassfølende materialer brukt nano indiumoksid (In2O3)
Indiumoksid (In2O3)er et gryende halvtype halvledergassfølelsesmateriale. Sammenlignet med Sno2, ZnO, Fe2O3, etc., har den bredt båndgap, liten resistivitet og høy katalytisk aktivitet, og høy følsomhet for CO og NO2. Porøse nanomaterialer representert av Nano IN2O3 er en av de nylige forskningshotellene. Forskerne syntetiserte bestilte mesoporøse IN2O3 -materialer ved hjelp av mesoporøs silikamalreplikasjon. De oppnådde materialene har god stabilitet i området 450-650 ° C, så de er egnet for gasssensorer med høyere driftstemperatur. De er følsomme for metan og kan brukes til konsentrasjonsrelatert eksplosjonsovervåking.

5. Gassfølelsesmaterialer brukt nano wolframoksid (WO3)
WO3 nanopartiklerer et overgangsmetallforbindelse halvledermateriale som har blitt studert mye og søkt om sin gode gassfølende eiendom. Nano WO3 har stabile strukturer som trikliniske, monokliniske og ortorhombiske. Forskerne utarbeidet WO3-nanopartikler ved nano-støpende metode ved bruk av mesoporøs SiO2 som mal. Det ble funnet at de monokliniske WO3 -nanopartiklene med en gjennomsnittlig størrelse på 5 nm har bedre gasssenseringsytelse, og sensorparene oppnådd ved elektroforetisk avsetning av WO3 -nanopartikler lave konsentrasjoner av NO2 har høy respons.

Den homogene fordelingen av sekskantede fase WO3-nanokluster ble syntetisert ved ionebytte-hydrotermisk metode. Resultatene for gassfølsomhetstest viser at WO3 nanoklusterte gasssensoren har lav driftstemperatur, høy følsomhet for aceton og trimetylamin og ideell responsgjenopprettingstid, og avslører et godt anvendelsesutsikter på materialet.

6. Gassfølelsesmaterialer brukt nano titandioksid (TiO2)
Titandioksid (TiO2)Gassfølende materialer har fordelene med god termisk stabilitet og enkel forberedelsesprosess, og har gradvis blitt et annet varmt materiale for forskere. For tiden fokuserer forskningen på nano-TiO2-gasssensor på nanostruktur og funksjonalisering av TiO2-sensingmaterialer ved å bruke nye nanoteknologi. For eksempel har forskere laget mikro-nano-skala hule TiO2-fibre ved koaksial elektrospinningsteknologi. Ved hjelp av den forblandede stillestående flammeknologien plasseres krysselektroden gjentatte ganger i en forblandet stillestående flamme med titan tetraisopropoxide som forløperen, og deretter direkte for å danne den porøse membranen med TiO2 -nonoparticles, som er sensitiv respons til CO -samtidig vekst av den ordre -ordningen til en gang til å dyrke den. SO2.

7. Nanooksydkompositter for gassfølelsesmateriale
Gassfølende egenskaper til nano metalloksider pulver sensorematerialer kan forbedres ved doping, noe som ikke bare justerer materialets elektriske ledningsevne, men også forbedrer stabiliteten og selektiviteten. Doping av edle metallelementer er en vanlig metode, og elementer som Au og AG brukes ofte som dopingmidler for å forbedre gasssenseringsytelsen til nano sinkoksidpulver. Nanooksydkomposittgassfølelsesmaterialer inkluderer hovedsakelig PD-dopet SnO2, PT-dopet y-Fe2O3 og multi-element tilsatt i2O3 hul sfærefølelse materiale, som kan realiseres ved å kontrollere tilsetningen og sensing temperaturen for å realisere valgfri deteksjon av NH3, H2 og co. I tillegg, wo3 nano nano nano nano nano, er det å kontrollere V2-filen til å realisere V2-en til å kontrollere V2-en som er modig til å oppnå valg av V2-er. WO3 -film, og forbedrer dermed følsomheten for NO2.

For tiden har grafen/nano-metalloksydkompositter blitt et hotspot i gasssensormaterialer. Grafen/Sno2 nanokompositter har blitt mye brukt som ammoniakkdeteksjon og NO2 -sensingmaterialer.