Kama sensorer kuu za hali ya gesi, sensorer za gesi ya oksidi ya nano hutumiwa sana katika uzalishaji wa viwandani, ufuatiliaji wa mazingira, huduma za afya na nyanja zingine kwa unyeti wao wa juu, gharama ya chini ya utengenezaji na kipimo rahisi cha ishara.Kwa sasa, utafiti juu ya uboreshaji wa sifa za kuhisi gesi za vifaa vya kuhisi vya oksidi ya metali ya nano huzingatia hasa ukuzaji wa oksidi za metali za nanoscale, kama vile muundo wa nano na urekebishaji wa doping.

Nyenzo za kuhisi za semiconductor ya oksidi ya chuma ya Nano ni hasa SnO2, ZnO, Fe2O3,VO2, In2O3, WO3, TiO2, n.k. Vipengele vya sensorer bado ni vitambuzi vya gesi ya kupinga vinavyotumiwa zaidi, sensorer za gesi zisizo na upinzani pia zinatengenezwa kwa haraka zaidi.

Kwa sasa, mwelekeo mkuu wa utafiti ni kuandaa nanomaterials zilizopangwa zenye eneo kubwa maalum la uso, kama vile nanotubes, safu za nanorodi, utando wa nanoporous, nk. kwa gesi ya nyenzo.Dawa ya msingi ya oksidi ya chuma, au ujenzi wa mfumo wa nanocomposite, dopant iliyoletwa au vipengele vya mchanganyiko vinaweza kuchukua jukumu la kichocheo, na pia inaweza kuwa carrier msaidizi kwa ajili ya kujenga nanostructure, na hivyo kuboresha utendaji wa jumla wa kuhisi gesi. nyenzo.

1. Nyenzo za kutambua gesi zilizotumika Nano Tin Oxide(SnO2)

Oksidi ya bati (SnO2) ni aina ya nyenzo nyeti ya jumla ya gesi.Ina usikivu mzuri kwa gesi kama vile ethanol, H2S na CO. Unyeti wake wa gesi hutegemea ukubwa wa chembe na eneo maalum la uso.Kudhibiti saizi ya SnO2 nanopowder ndio ufunguo wa kuboresha usikivu wa gesi.

Kulingana na poda ya oksidi ya nano ya bati ya mesoporous na macroporous, watafiti walitayarisha vitambuzi vya filamu-nene ambavyo vina shughuli ya juu ya kichocheo kwa oxidation ya CO, ambayo inamaanisha shughuli ya juu ya kuhisi gesi.Kwa kuongeza, muundo wa nanoporous umekuwa mahali pa moto katika kubuni ya vifaa vya kuhisi gesi kutokana na SSA yake kubwa, uenezaji wa gesi tajiri na njia za uhamisho wa wingi.

2. Nyenzo za kutambua gesi zilizotumika Nano Iron Oxide(Fe2O3)

Oksidi ya chuma (Fe2O3)ina aina mbili za fuwele: alpha na gamma, zote mbili zinaweza kutumika kama nyenzo za kuhisi gesi, lakini sifa zake za kuhisi gesi zina tofauti kubwa.α-Fe2O3 ni ya muundo wa corundum, ambao mali zao za kimwili ni imara.Utaratibu wake wa kuhisi gesi unadhibitiwa na uso, na unyeti wake ni mdogo.γ-Fe2O3 ni ya muundo wa spinel na ni metastable.Utaratibu wake wa kuhisi gesi ni hasa udhibiti wa upinzani wa mwili.Ina unyeti mzuri lakini uthabiti duni, na ni rahisi kubadilika hadi α-Fe2O3 na kupunguza usikivu wa gesi.

Utafiti wa sasa unaangazia uboreshaji wa hali ya usanisi ili kudhibiti umbile la nanoparticles Fe2O3, na kisha uchunguzi wa nyenzo zinazofaa zinazoweza kuhimili gesi, kama vile α-Fe2O3 nanobeams, nanorodi za α-Fe2O3 za porous, monodisperse α-Fe2O3 nanostructures, mesopores α-Fe. nanomaterials, nk.

3. Nyenzo za kutambua gesi zilizotumika Nano Zinc Oxide(ZnO)
Oksidi ya zinki (ZnO)ni nyenzo ya kawaida ya uso-kudhibitiwa na gesi-nyeti.Sensor ya gesi inayotokana na ZnO ina halijoto ya juu ya kufanya kazi na uteuzi duni, na kuifanya isitumike sana kuliko nanopoda za SnO2 na Fe2O3.Kwa hiyo, maandalizi ya muundo mpya wa nanomaterials ZnO, marekebisho ya doping ya nano-ZnO ili kupunguza joto la uendeshaji na kuboresha kuchagua ni lengo la utafiti juu ya vifaa vya kuhisi gesi ya nano ZnO.

Kwa sasa, ukuzaji wa kipengele kimoja cha kuhisi gesi cha kioo cha nano-ZnO ni mojawapo ya mielekeo ya mipakani, kama vile vitambuzi vya gesi ya nanorod ya kioo kimoja cha ZnO.

4. Nyenzo za kutambua gesi zilizotumika Nano Indium Oxide(In2O3)
Oksidi ya Indi (In2O3)ni nyenzo inayojitokeza ya kuhisi gesi ya semiconductor ya aina ya n.Ikilinganishwa na SnO2, ZnO, Fe2O3, nk, ina pengo kubwa la bendi, upinzani mdogo na shughuli za juu za kichocheo, na unyeti mkubwa kwa CO na NO2.Nanomaterials zenye vinyweleo vinavyowakilishwa na nano In2O3 ni mojawapo ya sehemu kuu za utafiti wa hivi majuzi.Watafiti waliunganisha vifaa vya mesoporous In2O3 vilivyoagizwa kwa njia ya urudufishaji wa kiolezo cha silika cha mesoporous.Vifaa vilivyopatikana vina utulivu mzuri katika aina mbalimbali za 450-650 ° C, hivyo zinafaa kwa sensorer za gesi na joto la juu la uendeshaji.Ni nyeti kwa methane na inaweza kutumika kwa ufuatiliaji unaohusiana na mlipuko.

5. Nyenzo za kutambua gesi zilizotumika Nano Tungsten Oxide(WO3)
WO3 nanoparticlesni nyenzo ya mpito ya kiwanja cha chuma cha semiconductor ambayo imesomwa sana na kutumika kwa sifa yake nzuri ya kuhisi gesi.Nano WO3 ina miundo thabiti kama vile triclinic, monoclinic na orthorhombic.Watafiti walitayarisha nanoparticles WO3 kwa njia ya utupaji wa nano kwa kutumia mesoporous SiO2 kama kiolezo.Ilibainika kuwa nanoparticles ya monoclinic WO3 yenye ukubwa wa wastani wa nm 5 ina utendaji bora wa kuhisi gesi, na jozi za sensorer zilizopatikana kwa utuaji wa electrophoretic wa nanoparticles WO3 Viwango vya chini vya NO2 vina majibu ya juu.

Usambazaji wa usawa wa nanoclusta za awamu ya hexagonal WO3 uliunganishwa kwa njia ya kubadilishana ioni-hydrothermal.Matokeo ya mtihani wa unyeti wa gesi yanaonyesha kuwa sensor ya gesi ya nanoclustered ya WO3 ina joto la chini la uendeshaji, unyeti wa juu kwa asetoni na trimethylamine na muda bora wa kurejesha majibu, kufunua matarajio mazuri ya matumizi ya nyenzo.

6. Nyenzo za kutambua gesi zilizotumika Nano Titanium Dioksidi(TiO2)
Titanium dioxide (TiO2)vifaa vya kuhisi gesi vina faida ya utulivu mzuri wa joto na mchakato rahisi wa maandalizi, na hatua kwa hatua zimekuwa nyenzo nyingine ya moto kwa watafiti.Kwa sasa, utafiti wa kihisi cha gesi ya nano-TiO2 unazingatia muundo wa nano na utendakazi wa vifaa vya kuhisi vya TiO2 kwa kutumia nanoteknolojia inayoibuka.Kwa mfano, watafiti wametengeneza nyuzi za TiO2 zenye mashimo madogo-nano kwa kiwango cha teknolojia ya coaxial electrospinning.Kwa kutumia teknolojia iliyochanganywa ya mwali uliotuama, elektrodi huwekwa mara kwa mara kwenye mwali uliochanganyikiwa uliotuama na titanium tetraisopropoxide kama kitangulizi, na kisha hukuzwa moja kwa moja na kuunda utando wa vinyweleo vyenye nanoparticles za TiO2, ambayo ni mwitikio nyeti kwa CO. Sambamba na kukua TiO2 iliyoagizwa. safu ya nanotube kwa anodization na kuitumia kwa ugunduzi wa SO2.

7. Mchanganyiko wa oksidi ya Nano kwa nyenzo za kuhisi gesi
Sifa za kuhisi gesi za vifaa vya kuhisi vya oksidi za chuma za nano zinaweza kuboreshwa na doping, ambayo sio tu kurekebisha conductivity ya umeme ya nyenzo, lakini pia inaboresha utulivu na kuchagua.Uwekaji dawa wa vipengele vya chuma vya thamani ni njia ya kawaida, na vipengele kama vile Au na Ag hutumiwa mara nyingi kama dopants ili kuboresha utendaji wa kuhisi gesi ya poda ya oksidi ya zinki nano.Nyenzo za kuhisi gesi zenye mchanganyiko wa Nano oksidi ni pamoja na Pd doped SnO2, Pt-doped γ-Fe2O3, na nyenzo nyingi za kuhisi za tufe za In2O3, ambazo zinaweza kupatikana kwa kudhibiti viungio na kuhisi halijoto ili kutambua ugunduzi wa kuchagua wa NH3, H2S na CO. Kwa kuongeza, filamu ya WO3 ya nano inarekebishwa kwa safu ya V2O5 ili kuboresha muundo wa uso wa porous wa filamu ya WO3, na hivyo kuboresha unyeti wake kwa NO2.

Kwa sasa, misombo ya oksidi ya graphene/nano-metal imekuwa sehemu kuu ya vifaa vya sensorer ya gesi.Graphene/SnO2 nanocomposites zimetumika sana kama ugunduzi wa amonia na nyenzo za kutambua NO2.