ZnFe2O4纳米球的制备及其对丙酮的气敏性能研究*
2021-04-20黄苓莉赵邦渝李晓丹张桂枝郭威威
功能材料 2021年3期
黄苓莉,赵邦渝,李晓丹,张桂枝,郭威威
(重庆工商大学 环境与资源学院,催化与环境新材料重庆市重点实验室,重庆 400067)
0 引 言
丙酮在医药、塑料、橡胶等领域有广泛的应用,是工业和实验室常用的试剂。但是,丙酮气体是一种对人体有害的物质,对人体具有肝毒性,对于黏膜有一定的刺激性,吸入其蒸气后可引起头痛、乏力、头晕、恶心、易激动、支气管炎等症状,若大量吸入,还可能麻醉中枢神经系统,甚至失去知觉[1-2];同时,丙酮在医学上有重要作用,是血液、尿液、呼吸中的重要检测项目,如部分癌症患者尿样的丙酮水平会异常升高、监测人体呼吸中的丙酮气体浓度可以诊断是否患糖尿病[3],可见对丙酮浓度的检测十分重要。开发一种高灵敏度、出色选择性、良好稳定性和重复性的丙酮气体传感器具有重要的应用价值。
与各种传统分析技术相比,金属氧化物气体传感器被公认为是用于检测有毒、有害、易燃、易爆气体的简便且廉价的工具。气体传感器是由半导体气敏材料和信号传感器耦合构成的元件,因此气敏材料的选择和开发在设计高性能气体传感器中起着重要的作用。目前,基于各种金属氧化物半导体的气体传感器,如ZnO,In2O3,SnO2,NiO,WO3等,由于其体积小、能耗低、成本低、检测方法简单而被广泛研究和应用[4-5]。Yang等[6]制备了ZnO纳米棒,该ZnO在219 ℃下对100×10-6丙酮的灵敏度为12.9;Kou等[7]制备了SnO2纳米纤维,该SnO2在200 ℃下对100 ×10-6丙酮的灵敏度为10.0,但选择性较低;Zhu等[8]制备了仙人掌状WO3-SnO2纳米复合材料,该WO3-SnO2在360 ℃下对600 ×10-6丙酮的最高灵敏度为26。……
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