1、隨著人類對自身生存環(huán)境要求的提高,人類對有毒和可燃氣體的檢測、監(jiān)控、報警的要求也就越來越高。而有毒氣體和可燃氣體的檢測則依賴于高品質的氣敏傳感器的開發(fā)。如何從根本上改善氣敏傳感器的靈敏度與選擇性,實現(xiàn)對待測物的低檢測極限和定性識別依然是目前傳感器研究的熱點之一。氣敏材料是氣敏傳感器的核心部件,因此氣敏材料的合成及其氣敏性能的研究顯得越發(fā)重要。納米材料的出現(xiàn)以及納米科技的發(fā)展為傳感器性能的改善提供了新的契機。近年來,具有多孔結構的半導體氧

2、化物納米材料以及碳納米管(CNTs)基復合材料因其具有更大的活性表面積而倍受關注。因此合成具有多孔結構的半導體氧化物納米材料與CNTs基復合納米材料來制作氣敏元件,對提高傳感器敏感性能具有非常重要的意義。針對以上問題,本文主要研究了以幾個部分:
　　 (1)采用一種簡單的溶劑熱途徑,使用DMF與水的混合物作為溶劑,通過改變DMF與水的體積比,制備了多孔的SnO2納米片、納米球與空心核殼球狀結構。分別采用透射射電鏡(TEM)、紅外

3、光譜(FT-IR)、比表面積孔徑分析儀和X射線衍射(XRD)等分析測試手段對樣品的形貌、晶相組成及微觀結構特征進行了表征。氣敏性能測試表明3種結構的氣敏材料,都展示了較好的氣敏性能,其中SnO2納米片則展示了對乙醇蒸汽較好的選擇性,SnO2多孔球則顯示了對丙酮、甲苯、四氫呋喃和二氯甲烷蒸汽更高的靈敏度,而SnO2空心核殼結構顯示對乙醇,甲醇蒸汽最高的靈敏度。
　　 (2)采用簡單的陽離子表面活性劑誘導原位聚合方法成功制備了新穎的

4、具有針狀結構的聚苯胺(PANI)包覆多壁碳納米管(MWCNTs)的分級納米結構材料。分別采用紅外光譜(FT-IR)、紫外可見(UV-Vis)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、熱重(TG)、氣敏測試等分析測試手段對PANI/MWCNT的組成、形貌、微觀結構特征、熱穩(wěn)定性和氣敏測性能進行了表征和測試。結果表明,在MWCNTs上均勻包覆了約20nm厚的針狀PANI,該材料制備的氣敏元件在室溫下對NH3的靈敏度,重復性明顯好于單純PAN

5、I,靈敏度也高于相關文獻報道合成的非針狀PANI包覆的PNAI/MWCNT。
　　 (3)使用硫代乙酰胺,醋酸鎘為原料在60℃條件下,通過超聲輔助濕法合成了CdS/MWCNT納米復合物。采用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線能譜(EDS)、選區(qū)電子衍射(SAED)和X射線衍射(XRD)等分析測試手段對樣品的形貌、晶相組成及微觀結構特征進行了表征。結果表明:CdS納米粒子為立方相的,均勻的包覆在多壁碳納米管(MWCNT