研究目的
设计一种能够检测极低浓度ppb级NO?(0-150 ppb)的高灵敏度气体传感器至关重要,因为二氧化氮对人体神经系统和呼吸器官具有高度毒性。
研究成果
在紫外LED照射下,Au-Ag/MWCNTs/WO3传感器展现出优异的NO2气体传感性能,包括高灵敏度、良好线性度、短响应时间和长期稳定性。这种增强效应归因于Ag和Au双金属颗粒与紫外LED照射的协同作用。
研究不足
由于金-银/多壁碳纳米管/三氧化钨与二氧化氮之间的键合能较高,传感器恢复速度相当缓慢,这使得在实际响应时间内难以在室温下将二氧化氮从传感器上解吸。
1:实验设计与方法选择
该方法涉及使用Ag、Au和Au-Ag双金属颗粒修饰的MWCNTs/WO3复合材料制备NO2气体传感器。研究了这些修饰和UV-LED照射对传感器响应NO2气体的影响。
2:样品选择与数据来源
通过一锅多元醇法结合金属有机分解(MOD)法将MWCNTs掺入WO3中。采用原位紫外还原技术在MWCNTs/WO3复合薄膜表面沉积Ag、Au和Au-Ag双金属颗粒。
3:实验设备与材料清单
设备包括UV-LED(365 nm)、FE-SEM、EDS、TEM、XRD和紫外-可见分光光度计。材料包括MWCNTs、WO3、AgNO3、HAuCl4和柠檬酸钠。
4:实验步骤与操作流程
该过程包括MWCNTs/WO3复合薄膜的制备、Ag、Au和Au-Ag双金属颗粒的修饰以及薄膜的表征。在室温下UV-LED照射条件下测量气体传感性能。
5:数据分析方法
根据暴露于NO2气体时电阻的变化计算传感器响应。使用SEM、EDS、TEM、XRD和紫外-可见吸收光谱分析薄膜的结构和光学性质。
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获取完整内容-
FE-SEM
JSM 6335 F
JEOL
Used for investigating the surface microstructure of the composite films.
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TEM
JEM-1400
JEOL
Used for transmission electron microscopy analysis of the composite films.
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XRD
Lab XRD-6000
Shimadzu
Used for measuring the XRD powder pattern of the composite films.
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UV–Vis spectrometer
U-5100
Hitachi
Used for analyzing the absorption spectroscopy of the composite films.
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UV-LED
365 nm
Used for irradiating the sensor to enhance its sensitivity to NO2 gas.
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