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認(rèn)證類型：個人認(rèn)證

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ZnSnO3基復(fù)合材料的制備及對正丁醇?xì)饷粜阅艿难芯?/p>

摘要：本文利用溶膠-凝膠法和濕化學(xué)法相結(jié)合的方法，制備出一種新型的ZnSnO3基復(fù)合材料，并研究了該復(fù)合材料對正丁醇的氣敏性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，ZnSnO3基復(fù)合材料對正丁醇具有良好的氣敏性能，其響應(yīng)時間快、靈敏度高。本研究為進(jìn)一步發(fā)展基于ZnSnO3的氣敏材料提供了新的思路。

1.引言

氣體傳感器是一類能夠通過對氣體的電學(xué)性質(zhì)變化來實(shí)現(xiàn)氣體檢測和分析的設(shè)備。近年來，隨著納米技術(shù)的發(fā)展，金屬氧化物材料因其獨(dú)特的電學(xué)性質(zhì)和較高的化學(xué)穩(wěn)定性而成為氣體傳感器的研究熱點(diǎn)。其中，ZnSnO3作為一種新型的半導(dǎo)體材料，具有優(yōu)良的光電特性和高度的加工可控性。然而，單一的ZnSnO3材料對氣體的敏感性較低，為了提高其氣敏性能，研究人員主要通過制備ZnSnO3基復(fù)合材料來改變其表面形貌和結(jié)構(gòu)。

本文選取ZnSnO3為基礎(chǔ)材料，利用溶膠-凝膠法和濕化學(xué)法相結(jié)合的方法制備出復(fù)合型材料，并對其對正丁醇的氣敏性能進(jìn)行了研究。

2.實(shí)驗(yàn)部分

2.1材料制備

首先，使用溶膠-凝膠法制備ZnSnO3的基礎(chǔ)材料。將適量的氯化鋅和氯化錫加入無水乙醇中，并劃分為兩個容器中分別攪拌，直至溶解。然后，將兩個容器中的溶液混合并攪拌均勻，得到預(yù)酮體溶液。隨后，將預(yù)酮體溶液置于110℃的恒溫槽中，靜置1小時，使其干燥。最后，將預(yù)酮體加熱至700℃，保溫2小時，得到ZnSnO3粉末。

其次，利用濕化學(xué)法制備復(fù)合型材料。將得到的ZnSnO3粉末分別與不同添加劑的水溶液混合，并加熱至80℃左右攪拌2小時。然后，將溶液過濾后得到沉淀，并繼續(xù)加熱至120℃左右攪拌2小時。最后，將沉淀中的雜質(zhì)清洗掉，得到復(fù)合型材料的粉末。

2.2實(shí)驗(yàn)測試

使用掃描電子顯微鏡(SEM)對制備的樣品進(jìn)行表面形貌觀察，通過X射線衍射(XRD)技術(shù)分析其晶體結(jié)構(gòu)。氣敏性能測試采用氣體敏感性測試儀，測試不同濃度正丁醇?xì)怏w下樣品的電阻變化曲線。

3.結(jié)果與討論

制備的ZnSnO3基復(fù)合材料的SEM圖像表明，通過添加劑的引入，材料的表面形貌發(fā)生了一定的改變。XRD分析結(jié)果表明，材料保持了ZnSnO3的結(jié)晶相。

氣敏性能測試結(jié)果顯示，制備的ZnSnO3基復(fù)合材料對正丁醇顯示出優(yōu)異的氣敏性能。在不同濃度正丁醇?xì)怏w作用下，材料電阻迅速發(fā)生變化，且呈現(xiàn)出高靈敏度。此外，該復(fù)合材料對正丁醇的響應(yīng)時間短，能夠快速檢測氣體的存在。

4.結(jié)論

本研究成功制備了一種ZnSnO3基復(fù)合材料，并研究了其對正丁醇的氣敏性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所制備的復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的氣敏性能，具有較高的靈敏度和響應(yīng)速度。這為進(jìn)一步研發(fā)基于ZnSnO3的氣敏材料提供了新的思路。此外，本研究的方法也可為其他金屬氧化物材料的復(fù)合改性提供參考本研究成功制備了一種ZnSnO3基復(fù)合材料，并對其氣敏性能進(jìn)行了測試。結(jié)果顯示，該復(fù)合材料對正丁醇表現(xiàn)出優(yōu)異的氣敏性能，具有較高的靈敏度和響應(yīng)速度。SEM圖像和XRD分析結(jié)果表明，通過添加劑的引入，材料的表面形貌發(fā)生了改變，但仍保持了ZnSnO3的結(jié)晶相。這為進(jìn)一步研發(fā)基于ZnSnO3的氣敏材料提供了新的思路。此外，本研究的方法