電沉積制備Ag-SnO2薄膜及其對H2和H2S的響應(yīng).pdf

1、SnO2是一種常見的電阻式半導(dǎo)體傳感器，因其具有穩(wěn)定性好、可檢測氣體種類多等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用在環(huán)境、安全、能源等領(lǐng)域。
　　 本實(shí)驗(yàn)采用電沉積的方法，用M273電化學(xué)測量系統(tǒng)，在以鉑電極為輔助電極，飽和甘汞電極為參比電極和ITO導(dǎo)電玻璃為工作電極的三電極體系內(nèi)，以SnCl2和檸檬酸鈉的混合溶液作為電解質(zhì)溶液，制備了Sn薄膜，通過在空氣中高溫氧化制得SnO2。將制備的SnO2薄膜置于AgNO3溶液中使用電沉積的方法在表面電沉積A

2、g，便可制備得到Ag/SnO2。用X射線衍射分析(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)分析觀察了SnO2薄膜的結(jié)構(gòu)和形貌。
　　 研究了電解質(zhì)溶液濃度，電沉積時間，沉積電壓，氧化時間，氧化溫度對Ag/SnO2薄膜的影響。通過正交實(shí)驗(yàn)得出最適宜的電沉積條件和氧化條件：電壓為-1.0 V，電解質(zhì)溶液的濃度為7 g/L，電沉積時間為5400 s，氧化溫度為600℃，氧化時間為10 h。在上述條件下制備的SnO2膜為晶態(tài)結(jié)構(gòu)，表面均勻且多

3、孔，適合作為氣敏性材料。XRD檢測表明沉積產(chǎn)物經(jīng)氧化后全部轉(zhuǎn)變?yōu)镾nO2。在摻雜Ag的過程中，電沉積Ag的條件為：電解質(zhì)硝酸銀溶液濃度為5 g/L，沉積時間為600 s，沉積電壓為-1.4 V，干燥Ag/SnO2薄膜的溫度為200℃，時間為30 min。
　　 用自制的檢測裝置測試Ag/SnO2薄膜對H2和H2S氣體的靈敏度，結(jié)果表明摻雜Ag提高了SnO2的靈敏度，不摻雜的SnO2在室溫下不能檢測H2，摻雜后對2000μg/g的

4、H2的靈敏度為12。不摻雜的SnO2對H2在300℃時靈敏度最高，測定下限在100μg/g～200μg/g之間。摻雜后對H2的靈敏度在175℃時最高，檢測限可以達(dá)到50μg/g。不摻雜的SnO2對H2S在250℃時靈敏度最高，測定下限為20μg/g，Ag/SnO2在120℃時對H2S響應(yīng)靈敏度最高，最小檢測到1μg/g。根據(jù)濃度和靈敏度的關(guān)系曲線可以發(fā)現(xiàn)，Ag/SnO2對氣體的響應(yīng)靈敏度隨氣體濃度的變化成線性關(guān)系，易于實(shí)現(xiàn)對有害氣體的定