傳統的陶瓷半導體氣敏材料主要包括過渡金屬氧化物,如SnO2、Fe2O3、WO3、ZnO、In2O3等。,但這些材料大多是應用廣泛的氣敏材料,氣體選擇性不好。貴金屬摻雜和制膜工藝的改進雖然提高了氣敏選擇性,但增加了成本。自20世紀80年代以來,人們發現由鈣鈦礦復合金屬氧化物如ZnSnO3 _ 3和LaFeO3 _ 3制成的氣體傳感器可以表現出良好的靈敏度。於是開始了大量的研究,並成為近年來的熱門話題。本文以ZnSnO3為研究對象,對該材料的納米制備、氣敏性能及摻雜改性進行了實驗研究。並對氣敏機理進行了初步探討。本文采用* *沈澱法制備ZnSnO3前驅體,然後通過高溫焙燒合成鈣鈦礦型復合氧化物。XRD譜圖分析表明,超聲振蕩分散低溫陳化新工藝制備的ZnSnO3為單相結構,產物中無雜質相;制得的粉末純度也高於傳統工藝制得的粉末。
氣體敏感材料
是指在壹定條件下,其物理化學性質會隨著外界氣體的種類和濃度而發生變化的壹種功能材料。目前使用的氣敏材料主要有氣敏半導體陶瓷和高分子氣敏材料;
1.氣敏半導體陶瓷。根據氣敏原理的不同,可分為以下三種:①半導體氣敏材料,是壹些金屬氧化物,如SnO2、ZnO2等。當氣體分子吸附在這種材料表面時,其電阻、電流或電壓會發生急劇變化。改變這種材料的加熱溫度,加入壹些催化劑(如Pd、Pt、ThO2)可以提高其對氣體吸附反應的靈敏度。②接觸燃燒氣體敏感材料。這種材料由兩種材料組成(如Pt-A12O3+Pt絲、Pd-A12O3+Pt絲),其中壹種通過與氣體接觸燃燒產生熱量;另壹種材料(主要是鉑絲)的電阻對溫度敏感。③固體電解質氣敏材料。這類材料(如CaO-ZrO2 _ 2、Y2O3-ZrO2 _ 2等。)對氣體有選擇性滲透,在電解液中產生離子,形成濃差電勢。
2.聚合物氣敏材料。這類材料遇到特定氣體時,其物理性質會發生變化,如電阻、介電常數、聲波在材料表面傳播的速度和頻率等,如聚異丁烯。
氣敏材料被用作氣體傳感器的組件,以檢測月球氣體和有毒氣體。