研究目的
开发一种溶胶-凝胶辅助的纳米结构SnO2薄膜传感器，用于室温下低浓度氨气的检测，具有高响应性、选择性和快速的响应/恢复时间。
研究成果
制备的纳米结构SnO?薄膜传感器在室温下对氨气检测表现出高响应性、高选择性和快速的响应/恢复时间，最低检测限为500 ppb。添加甘油可增强孔隙率和表面积，从而提升性能。该传感器具有良好的重现性和稳定性，适用于医疗诊断和环境监测领域。
研究不足
传感器的性能受湿度影响，在较高湿度水平下响应会降低。长期稳定性和大规模系统集成可能需要进一步优化。该研究仅限于实验室条件和特定分析物。
1：实验设计与方法选择：
采用溶胶-凝胶旋涂技术制备传感器，以氯化亚锡、乙酸、甲醇和甘油为前驱体以增强孔隙率和纳米结构。将溶胶陈化后旋涂于带有叉指金电极的氧化铝基底上，并退火使SnO?结晶。
2：样品选择与数据来源：
通过XRD、XPS、AFM和SEM对传感层进行结构和形貌分析。气体传感测试在0.5 ppm至500 ppm浓度范围内对氨气、丙酮、甲醇和异丙醇进行。
3：5 ppm至500 ppm浓度范围内对氨气、丙酮、甲醇和异丙醇进行。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括旋涂机、磁力搅拌器、退火炉、XRD（理学Miniflex 600）、XPS（PHI 5000 Versa Probe II，FEI公司）、AFM（NTEGRA Prima）、SEM（蔡司）及数据采集单元（是德科技34972A LXI）。材料包括氯化亚锡、乙酸、甲醇、甘油以及带金电极的氧化铝基底（西班牙Dropsens公司）。
4：0）、XPS（PHI 5000 Versa Probe II，FEI公司）、AFM（NTEGRA Prima）、SEM（蔡司）及数据采集单元（是德科技34972A LXI）。材料包括氯化亚锡、乙酸、甲醇、甘油以及带金电极的氧化铝基底（西班牙Dropsens公司）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：溶胶通过溶解前驱体、搅拌、陈化、旋涂、干燥和退火制备。气体传感测试将传感器置于密闭腔室中接触分析物，测量电阻变化并计算响应值。
5：数据分析方法：
响应值计算公式为%响应= (ΔR / Rb) * 100，其中ΔR为电阻变化量，Rb为基线电阻。测量响应和恢复时间，并评估对其他分析物的选择性。
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X-ray Diffractometer
Miniflex 600
Rigaku
Used for structural characterization and phase composition analysis of the SnO2 thin film.
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X-ray Photoelectron Spectrometer
PHI 5000 Versa Prob II
FEI Inc.
Used for chemical composition analysis of the SnO2 thin film.
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Scanning Electron Microscope
ZEISS
ZEISS
Used for particle size and surface morphology analysis of the SnO2 thin film.
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Data Acquisition Unit
34972A LXI
Keysight
Used for resistance measurement during gas sensing experiments.
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Atomic Force Microscope
NTEGRA Prima
NT-MDT
Used for topography and surface morphology analysis of the SnO2 thin film.
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Spin Coater
Used for depositing the sol-gel solution onto substrates.
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Magnetic Stirrer
Used for stirring the sol solution to ensure homogeneity.
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Annealing Furnace
Used for heat treatment and crystallization of the SnO2 thin film.
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Alumina Substrate with Gold Electrodes
Dropsens
Used as the substrate for depositing the SnO2 thin film and for electrical connections.
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