论文摘要
以简单、廉价的方法得到具有优良性能并在室温下可以稳定工作的气敏材料是目前气体传感器研究的重要方向,同时工业上也有着迫切需求。本文采用水热法制备得到具有介孔特征的二氧化锡（SnO2）纳米晶,在羧基化修饰的碳纳米管（CNTs）基础上,通过调整沉淀剂种类、反应物比例等因素得到了二氧化锡晶粒均匀的分散在碳纳米管表面的、不同复合程度的SnO2/CNTs复合体。对SnO2/CNTs复合体的NOx气敏性能进行了对比研究,结果表明:SnO2纳米晶均匀分散的复合体具有更优异的NO气敏响应特征,这是由于均匀分散的SnO2/CNTs复合体结构能形成有效的电子传输通道,利于得到优异的气敏响应信号。对SnO2表面NO气体吸附行为进行了理论计算,通过吸附能及电荷转移的计算推测出可能的最适合吸附晶面为（101）晶面,并对理论计算结果进行了初步验证。采用原位聚合法制备了聚苯胺/碳纳米管（PANI/CNTs）复合体。通过控制反应物的比例得到不同形貌的核壳结构聚苯胺/碳纳米管复合体;对聚苯胺/碳纳米管复合体进行了NOx及NH3气敏测试。采用机械混合法将金属氧化物（Cu2O）与SnO2/CNTs复合体混合,得到Cu2O与SnO2/CNTs复合体混合材料,提出可以采用多种材料联用的方法提高气敏材料的选择性,该方法有望使一些性质并不突出的常规气敏材料得到更好的应用。
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中文摘要Abstract第1章 绪论1.1 碳纳米管概述1.1.1 碳纳米管的结构及性质1.1.2 碳纳米管的功能化1.1.3 碳纳米管基复合材料的合成及应用2 概述'>1.2 SnO2概述2 的结构及性质'>1.2.1 SnO2的结构及性质2 基纳米材料的合成及应用'>1.2.2 SnO2基纳米材料的合成及应用1.3 气敏传感器和气敏材料1.3.1 气敏传感器的种类及特点1.3.2 气敏材料的响应机理1.3.3 气敏测试方法及其缺陷1.4 无机金属氧化物/碳纳米管复合体的合成及应用现状1.4.1 无机金属氧化物/碳纳米管复合体的合成1.4.2 无机金属氧化物/碳纳米管气敏应用1.5 本文的研究目的与内容第2章 实验材料及表征方法2.1 实验试剂2.2 实验仪器2.3 表征方法及原理2.3.1 X射线粉末衍射（XRD）分析2.3.2 傅立叶变换红外光谱（FT-IR）分析2.3.3 拉曼光谱（Raman）2.3.4 扫描电子显微镜（SEM）2.3.5 透射电子显微镜（TEM）2.3.6 气敏传感测试系统2/CNTs复合体及其气敏性研究'>第3章 水热法制备SnO2/CNTs复合体及其气敏性研究3.1 引言3.2 实验部分2 粉体的制备'>3.2.1 介孔SnO2粉体的制备3.2.2 碳纳米管的羧基化2/CNTs复合体'>3.2.3 水热法合成SnO2/CNTs复合体3.3 结果与讨论3.3.1 样品的表征与分析2/CNTs复合体的NOx气敏性研究'>3.3.2 SnO2/CNTs复合体的NOx气敏性研究2/CNTs复合体气敏响应的机理探讨'>3.4 SnO2/CNTs复合体气敏响应的机理探讨2 表面吸附行为的理论计算'>3.5 NO气体在SnO2表面吸附行为的理论计算3.5.1 模型的建立3.5.2 计算结果分析2 上吸附行为对气敏性能影响'>3.5.3 NO在SnO2上吸附行为对气敏性能影响3.5.4 理论结果的初步验证3.6 本章小结第4章 PANI/CNTs复合体的制备及气敏性研究4.1 引言4.2 实验部分4.2.1 导电PANI的合成4.2.2 PANI修饰CNTs的制备4.3 结果与讨论4.3.1 样品的表征与分析4.3.2 气敏性测试4.4 PANI/CNTs复合体气敏响应的机理探讨4.5 本章小结20与SnO2/CNTs机械混合材料的制备及气敏性研究'>第5章 Cu20与SnO2/CNTs机械混合材料的制备及气敏性研究5.1 引言5.2 实验部分20的合成'>5.2.1 Cu20的合成20与SnO2/CNTs混合材料的制备'>5.2.2 Cu20与SnO2/CNTs混合材料的制备5.3 结果与讨论5.3.1 样品的表征与分析20与SnO2/CNTs混合材料的气敏性研究'>5.3.2 Cu20与SnO2/CNTs混合材料的气敏性研究5.5 本章小结结论参考文献致谢
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