沸石与CuO复合材料的气敏性能研究*
2018-08-30赵梓尧孙炎辉黄庆盼
传感技术学报 2018年8期
赵梓尧,孙炎辉,2,黄庆盼,赵 林,王 兢*
(1.大连理工大学电信学部,辽宁 大连 116023;2.大连民族大学信息与通信工程学院,辽宁 大连 116600;3.大连东软信息学院计算机科学与技术系,辽宁 大连 116023)
多数VOC气体都对人体有害[1-4]。作为检测VOC气体的手段之一的气敏传感器,人们对其性能的要求也越来越高。虽然CuO等p型半导体材料作为敏感材料被广泛应用于气敏传感器[5-7],但其敏感性能还不能完全满足实际工作的要求,有着很大的提升空间。这些性能包括:选择性、响应灵敏度、工作温度、响应时间、稳定性等。其中,改善这些材料敏感性能简单有效的方法之一,是在半导体敏感材料中掺杂或复合其他材料。目前,在改善CuO敏感性能方面,Zhou[8]等人在CuO纳米纤维中掺杂In2O3,提高了室温下对NH3气体的选择性。Hu[9]等人利用在CuO中掺杂Pb提高对H2S的响应灵敏度,并将其工作温度降至80 ℃。Zhao[10]等人将碳纳米管与CuO纳米棒复合,利用碳纳米管的高电导率以及CuO与碳纳米管之间不对称的肖特基接触,改善了室温下对NO2气体的响应灵敏度与响应时间。Alali[11]等人将CuO与CuCo2O4复合制备了p-p异质结纳米管,有效缩短了CuO对正丙醇气体的响应/恢复时间。
沸石独特的多孔、超笼结构使其有着分子筛、吸附、催化等多种特性,近年来被广泛应用于材料、化工等领域[12-16]。每种沸石都有着不同的超笼和孔径大小,因此能筛选出不同大小、形貌的分子[17]。沸石超笼和多孔的结构比表面积大,因此具有高吸附性能。同时沸石也能与吸附到孔道中的物质进行反应,从而起到催化剂的作用[18-19]。……
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