NiO-SnO2纳米材料对H2的气敏特性.pdfVIP

第 35卷 第 6期 黑 龙 江 冶 金 Vo1．35 No．6 2015年 12月 Heilongjiang Metallurgy December 2015 NiO—SnO2纳米材料对 H2的气敏特性 黄双龙 (北京科技大学 冶金与生态工程学院，北京 100083) 摘 要：通过溶胶凝胶法制备NiO—SnO 纳米粉末，采用丝网印刷技术把铂浆涂在A1O，基板上 ，再把粉末印刷 在已有叉指Pt电极的A1O，基板上，500~C烧结2h制备成厚膜，用于组装气敏传感器，进行 H2检测。在6oo℃ 焙烧2h获得结晶度 良好的NiO—SnO 纳米粉末 ，工作温度400~C下，5mo1％NiO—SnO：气敏元件比SnO 气敏 元件具有更高的灵敏度、更短的响应恢复特性、更好的稳定性。 关键词：NiO—SnO2；H2；气敏性能；灵敏度 NiO —SnO2nanomaterialsforgassensorspropertiesofH2 HuangShuanglong (SchoolofMetallurgicalandEcologicalEngineering，UniversityofScienceandTechnology Beijing，Beijing100083China) Abstract：PreparedbysolgelmethodNiO —SriO2nanopowder，usingscreenprintingtechnologyto platinum pasteonA12O3substrate，andthenthepowderprintinginexistingforkaPtelectrodeA12O3 substrate，500~C sintering2hpreparationintothickfilm，gassensorusedforassembly，detectionof H2．At600~C calcination2htowinthegoodcrystallinityofNiO—SnO2nanopowder，workingtem— perature400~(2，5mo1％ NiO —SnO2gassensorthanSnO2gassensorhashighersensitivityandshorter responserecoveryfeaturesandbetterstability． KeyW ords：NiO—SnO2；H2；gassensitiveperformance；sensitivity ． SnO，是n型宽能隙半导体，禁带宽度为3．5 添加NiO对SnO：进行表面改性，提高了SnO， — 4．0eV，作为气敏材料，其载流子主要来 自晶体 气敏元件的灵敏度 j。添加NiO可以抑制 SnO， 缺陷，即氧空位或掺杂杂质提供的电子。SnO：检 晶粒的生长，增加 比表面积，提供更多的活性位 测 H，的原理是 ：SnO：表面在空气 中通常都会出 点。时NiO属于过渡金属氧化物，能够吸附更多 现氧气的吸附，由于氧气电子亲和能大于半导体 的氧，增加了SnO：表面氧吸附的种类与数量，加 表面逸 出功，将从 SnO 获得 电子形成 负离子 快表面反应 。而且 NiO具有一定的催化活性，减 (O 、O一和 O。一)，其中工作温度 150~C时，主要 少气敏反应的活化能，有利于气敏反应的进行。 形成 O卜；工作温度 150—400℃时，主要形成 0一； 1 买验 工作温度 400~C时，主要形成 0 。氧吸附在 SnO，表面，从半导体表面得到电子而形成受主型 采用溶胶凝胶法制备 NiO—SnO 纳米粉体， 表面态，而 SnO 形成分层的电子结构…，