WO3石墨烯复合材料的可控合成及室温气敏性能研究-材料学专业论文.docx

WO3石墨烯复合材料的可控合成及室温气敏性能研究-材料学专业论文.docx

  1. 1、本文档共68页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
WO3石墨烯复合材料的可控合成及室温气敏性能研究-材料学专业论文

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研 究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集 体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中 以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名: 日期: 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本 人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索, 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本论文属于 必威体育官网网址 □, 在 年 解 密后适用本授权书。 不必威体育官网网址 □。 ( 请 在 以上方框内打“√”) 学位论文作者签名: 指导教师签名: 日期: 年 月 日 日期: 年 月 日 华 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 I I 摘 要 随着经济的快速发展,机动车数量接近指数增长,导致空气中 NO2 气体排放量 急剧增加。NO2 对环境和人类健康的危害极大,因此,研制出能够实时有效地检测环 境中 NO2 含量的气敏传感器具有重要意义。研究表明,WO3 基气敏传感器对 NO2 响 应最高,但是存在器件工作温度较高、稳定性较差等缺点,气敏特性有待提高。在对 WO3 进行材料改性的研究中,发现其与碳纳米材料复合能够有效地降低器件的工作 温度,从而使合成 WO3/碳纳米材料复合物成为研发新型气敏材料的工作重点。 本论文选取的气敏材料体系是 WO3/GR 复合材料。在用乙醇和金属钠溶剂热还 原法合成高质量石墨烯的基础上,以钨酸钠、盐酸和石墨烯为原料,采用溶胶-凝胶 法合成了 WO3/GR 复合材料,通过基本表征手段对样品进行了物相鉴定、形貌及结 构分析。并在光电流测试平台上,考察了基于 WO3/GR 复合材料的气敏元件对 NO2 气体的室温气敏性能。结果发现,复合材料气敏元件较单一体系材料(纯 WO3 和纯 石墨烯)气敏元件表现出更优异的气敏特性:在室温无光条件下,复合材料对 56 ppm NO2 气体的响应值为 40.8%,而纯 WO3 和纯石墨烯均对 NO2 气体无明显响应。经表 征分析我们确定了 WO3 和石墨烯两相间存在 C-O-W 键,这种化学键的形成使界面 间载流子转移成为可能,从而赋予 WO3/GR 复合材料优异的室温气敏特性。 进一步对 WO3/GR 复合材料进行氮掺杂化学改性。通过将石墨烯前驱体超声溶 解在氨水中实现氮掺杂石墨烯的制备,采用氮掺杂石墨烯替代石墨烯、与 WO3 材料 复合,对复合物进行相同的表征、分析,考察其室温气敏特性,并与 WO3/GR 复合 物进行对比。结果发现,WO3/N-GR 复合材料对 NO2 气体更敏感,响应值更高。这 可归因于对石墨烯进行氮元素掺杂后,石墨烯表面缺陷增多,导电性增加,从而使复 合材料气敏性能提高。 本课题以 WO3/GR 和 WO3/N-GR 复合材料的可控制备及室温气敏特性为主要研 究对象,在其特殊形貌和结构的基础上,对 NO2 气敏响应机理展开深入研究,为研 制新型室温气敏材料传感器提供一定的理论指导。 关键词:NO2;气敏传感器;WO3;WO3/GR 复合材料;氮掺杂石墨烯 II II Abstract With the rapid development of economic in the society, the number of motor vehicles takes on an exponential increases, which leads to a sharp increase of NO2 emissions in the air. Due to its toxic effect on the environment and human health, it is of great significance to fabricate portable devices to monitor and detect the concentration of NO2 gases, and finally protect the human health and prevent the air pollution. WO3-based gas sensor is reported to be highly sensitive to NO2 gases, however, its sensing performance needs to be improved due to the high operatio

您可能关注的文档

文档评论(0)

peili2018 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档