研究目的
研究通过火焰喷雾热解法(FSP)制备的纯ZnO及Al掺杂ZnO的丙酮传感性能。
研究成果
掺铝氧化锌（Al-doped ZnO）在最佳工作温度450°C下检测10 ppm丙酮时，展现出高达245的传感响应值、约3秒的响应时间以及S=23 ppm?1的灵敏度。其增强的传感性能主要归因于比高温法制备的掺铝氧化锌具有更高的氧空位密度、更高的载流子浓度和稍大的比表面积。
研究不足
该研究聚焦于掺铝氧化锌纳米粒子（Al-doped ZnO NPs）对丙酮的传感特性，探讨了在不同湿度条件下提升灵敏度与选择性的潜在优化方向。
1：实验设计与方法选择
本研究通过火焰喷雾热解法(FSP)和水热法(HT)合成掺铝氧化锌纳米颗粒(NPs)，并表征其丙酮传感性能。
2：样品选择与数据来源
合成了纯ZnO和掺铝ZnO纳米颗粒并进行表征。在250至500°C温度范围内使用气体检测系统进行传感测量。
3：实验设备与材料清单
场发射扫描电子显微镜(FE-SEM；JEOL 7001F)、X射线衍射仪(XRD，Ultima IV/ME 200DX，理学)、透射电子显微镜(TEM，JEOL JEM ARM 200F)、X射线光电子能谱仪(XPS，K-alpha Thermo VG)、紫外-可见分光光度计(UV-vis，V-650 JASCO)、氮气吸附-脱附分析仪(Autosorb-iQ2ST/MP 量拓)。
4：实验流程与操作步骤
前驱体溶液通过FSP喷嘴供给并分散成细雾。生成的纳米颗粒收集在玻璃纤维滤膜上。将纳米颗粒与α-萜品醇混合制成浆料，涂覆在叉指铂电极上制备传感器器件。
5：数据分析方法
采用电流源(Keithley 6220)和纳伏表(Keithley 2182)组合测量传感性能。丙酮响应值计算公式为：响应度=(空气电阻-气体电阻)/气体电阻。
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获取完整内容-
Field-emission scanning electron microscope
JEOL 7001F
JEOL
Probing the shape and morphology of the as-prepared ZnO NPs
-
X-ray diffraction
Ultima IV/ME 200DX
Rigaku
Characterizing the crystal structure and microstructure of the NPs
-
Transmission electron microscopy
JEOL JEM ARM 200F
JEOL
Characterizing the microstructure of the NPs
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X-ray photoelectron spectroscopy
K-alpha Thermo VG
Thermo VG
Performing surface elemental analysis
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UV-visible spectrophotometer
V-650
JASCO
Examining the optical properties of the ZnO NPs
-
Current source
Keithley 6220
Keithley
Measuring the sensing properties
-
Nanovoltmeter
Keithley 2182
Keithley
Measuring the sensing properties
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N2 adsorption-desorption analysis
Autosorb-iQ2ST/MP
Quantachrome
Measuring the Brunauer-Emmett-Teller (BET) specific surface area of the NPs
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