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氧化铜纳米晶的合成及其丙酮气敏性能研究*

2012-02-27涂进春刘钟馨王小红

化学工程师 2012年8期

涂进春,黄 玮,刘钟馨,王小红,文 峰,曹 阳

(海南大学 材料与化工学院,海南 海口 570228)

丙酮是一种常见有机溶剂,具有良好的挥发性能,能与水和其他溶剂完全混溶,特色微甜味。当它存在于实验室和工厂的空气中时,会刺激呼吸道,引起头晕头痛甚至恶心呕吐,容易爆炸(爆炸下限为2.5%)。在化工设备、密闭容器、气罐、以及大型电子设备检修时,常需要测定其含量。此外,丙酮还是有机生命体代谢的一种常见产物,该浓度可以反应生命体的状况。

目前,测定丙酮气体的常见方法为色谱法,分光光度计法及光纤传感器法[1]等。这些方法虽然准确,但是存在设备昂贵、操作复杂,不能快速测定的缺点。因此,开发经济便捷的丙酮气体监控和调节办法迫在眉睫[2]。

金属氧化物气体传感器,具有经济便捷,敏感性能高的特点,主要原理基于气体分子与材料表面吸附氧的相互作用[3]。以还原气体为例,当引入气体后,原本吸附在材料表面的部分氧气分子被还原,载流子浓度增加,导致材料的电阻减小[4],这样通过测量电阻变化的大小就可以判断外界气体的浓度。CuO是一种常见的半导体材料,但到目前为止很少有人研究其对丙酮气体的敏感性能。因此,在本文中,我们通过水热合成的方法制备出高度结晶的单分散氧化铜纳米材料,并研究了其丙酮气敏性能。

1 实验部分

1.1 药品试剂

CuSO4·5H2O、KOH、柠檬酸钠、柠檬酸、十六烷基三甲基溴化胺(CTAB),以上试剂均为分析纯,购于北京化学试剂公司。……

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