纳米SnZnFe复合氧化物气敏材料的研制锚杆

纳米Sn-Zn-Fe复合氧化物气敏材料的研制

纳米Sn-Zn-Fe复合氧化物气敏材料的研制 2011年12月10日 来源： 摘要：关键词：共沉淀；气敏性能；纳米材料；敏感电阻器中图分类号：TB331

Preparation of Gas Sensitive Nanocrystalline Sn-Zn-Fe Composite Oxide

Liu YuanLong　 Yao Jianghong(Dept. of Environmental and Chemical Engineering,Nanchang Institute of Aeronautical Technology)

Abstract:Twelve gas sesitive nanocrystalline materials of Sn-Zn-Fe composite-oxide were prepared with the coprecipitation method. Most of the materials have higher sensitivity than C2H5OH,coal gas,C4H10 and H2S. Some have higher selectivity than C2H5OHKey words:Coprecipitation; Sensitive resistors; Gas Sensitivity; Nanocrystalline Material

前言

近年来，纳米材料已引起世界各国科技及产业界的广泛关注［1］，无论是美国的“星球大战计划”、“信息高速公路”，欧共体的“尤里卡计划”，还是日本的“高技术探索计划”以及我国的“863计划”都把它列为重点发展项目［2］。纳米材料的比表面积大，表面活性高，可广泛用作各敏感材料［3］。鉴于此，本文在文献［4］［5］的基础上，采用纳米材料制备技术(共沉积法)［3］来制备Sn-Zn-Fe复合氧化物敏感材料，并将其制成直热式烧结型气敏元件来测试其气敏性能。

1　实验部分

1.1　主要实验药品及仪器　　结晶四氯化锡，SnCl4.5H2O，分析纯，京华化工厂出品　　氧化锌，ZnO,分析纯，京华化工厂出品　　结晶三氯化铁，FeCl3.6H2O，分析纯，上海金山化工厂出品　　草酸，H2C2O4.2H2O，分析纯，湖南娄底市湘中地质实验研究所出品　　WYJ-15A型晶体管直流稳压源，2台，天津市无线电元件三厂制　　SX2-10-12型箱式电阻炉，KSW-12-13型电阻炉温度控制器，各1台，上海跃进医疗器械厂制1.2　敏感材料的制备　　精确称取SnCl4.5H2O、FeCl3.6H2O、ZnO，分别溶于盐酸稀溶液，配成准确浓度的标准母液。然后按表1所示的摩尔比进一步配成十二种混合溶液，接着在磁力搅拌器的搅拌下，分别加入适量的草酸，再缓慢滴加氨水至溶液的pH值等于7为止，得沉淀物并洗净，至滤液无Cl-离子止。随后将沉淀物置于烘箱中干燥2小时，取出，再放入箱式电阻炉，在600 ℃温度下，锻烧6小时，冷却后经研磨即得复合氧化物敏感材料。1.3　气敏元件的制备　　将前述敏感材料制成糊状浆料，点入特制的模具内，并埋入一对预先制好的铂丝电极，晾干后放入箱式电阻炉中，逐段升温，即在200 ℃、300 ℃、400 ℃、500 ℃各恒温1小时，烧结成型，随炉冷却后，取出，焊接到自制的管座上，即得气敏元件，结构见文献［4］。1.4　气敏性能的测试方法　　见文献［4］。

2　结果与讨论

本文在加热电压VH=3.2 V,工作电压VC=8 V，被测气体浓度为0.2%的条件下测试了各气敏元件对乙醇、丁烷、煤气、硫化氢四种气体的敏感度。结果见表1。

表1　各气敏元件的组成及敏感度

元件编号组成(mol比)Sn∶Zn∶2Fe敏　　感　　度乙醇丁烷煤气硫化氢11∶1∶128.46.32.29.121∶4∶44.95.93.03.331∶7∶714.17.64.312.944∶1∶411.810.43.44.054∶4∶726.26.15.96.56

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