科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
以金属氧化物半导体厚膜作为气体敏感材料的气体传感器因结构简单、稳定可靠而具有广泛应用,但其200～400℃的工作温度也使其对于易燃易爆气体的检测具有风险,发展室温气体敏感的金属氧化物半导体材料多年来得到了人们的广泛关注.绝大多数研究都是通过金属氧化物半导体材料的低维纳米化以使其实现室温气体敏感,而本文介绍了一种通过引入催化剂以使金属氧化物半导体实现室温气体敏感,即催化性室温气体敏感的新策略.该策略近10年的实践取得了一系列成果,包括采用SnO2纳米团聚体粉料所制备的高抗湿室温氢气敏感Pt-SnO2复合陶瓷、采用5μm WO3粉料制备的高抗湿室温氢气敏感Pt-WO3复合陶瓷、室温CO敏感Pt-SnO2和Pd-SnO2复合陶瓷、室温NO2敏感Pt-Au-SnO2复合陶瓷.本文也分析了催化性室温气体敏感金属氧化物陶瓷走向应用所面临的主要挑战,即长时间的老化、室温下在H2S中暴露等均可使其室温气体敏感性能出现严重的退化,而短暂温和的热处理(例如200℃ 10 min)即可使这些退化的性能得到完全恢复.催化性室温气体敏感金属氧化物陶瓷未来的主要研究方向包括进一步提高已知体系的室温气体敏感性能、探索对更多种类气体具有室温敏感性能的催化剂-金属氧化物半导体材料体系,以及优化周期性热处理制度,既使其对金属氧化物陶瓷基室温气体传感器工作的影响降到最低,又可降低室温气体敏感氧化物陶瓷传感器的成本并使其室温气敏性能长时间保持在较高的水平.
- 单位
