摻雜MoO3納米晶體及MoO3復(fù)合物的制備及其氣敏性能研究.pdf

1、本文利用低溫的水熱法(120℃)成功地制備了寬度為200～800 nm和長度為幾微米的一維正交晶型三氧化鉬(α-MoO3)納米帶，本方法沒有加入任何表面活性劑與模板劑。為了提升單組份α-MoO3的氣敏性能，采用Cd元素?fù)诫s改性α-MoO3納米帶。所制備α-MoO3樣品的結(jié)構(gòu)和形貌通過XRD，F(xiàn)T-IR，Raman和FESEM進(jìn)行了表征。測試了所制備的α-MoO3的氣敏性能，確定了最佳焙燒溫度和操作溫度。氣敏測試的結(jié)果表明300℃焙燒后的

2、5wt％ Cd摻雜量的α-MoO3樣品在較低的操作溫度下對H2S氣體不僅展現(xiàn)出了高的靈敏度而且對其他還原性氣體具有很好的選擇性。氣敏性能的增強(qiáng)的原因在于Cd摻雜樣品固有的缺陷數(shù)目改變了，通過室溫?zé)晒?，紫?可見吸收，拉曼光譜和X射線光電子能譜證明了上述結(jié)論。測試了傳感器對不同濃度H2S的暫態(tài)響應(yīng)并通過L-H反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了模擬，得到了特征響應(yīng)時間隨濃度的增大而減小.利用PL和XPS對5wt％ Cd摻雜樣品的氣敏性能提高的原因和氣敏機(jī)理進(jìn)行

3、了詳細(xì)的分析，提出了氣體吸脫附和反應(yīng)的模型。
　　本研究通過原位一步微波水熱法成功合成了不同含量rGO的1-D三氧化鉬/還原氧化石墨烯(MoO3/rGO)異質(zhì)結(jié)復(fù)合物。復(fù)合物的形貌、結(jié)構(gòu)和組成利用FESEM、HRTEM、XRD、 FT-IR、XPS、Raman和TG分析分別進(jìn)行了表征。相比于單組份樣品，氣敏測試的結(jié)果表明這種新型的復(fù)合物對ppm級的H2S不僅表現(xiàn)出很高的靈敏度、好的選擇性、快速的響應(yīng)和恢復(fù)，而且表現(xiàn)出具有長期穩(wěn)定性