研究目的
研究具有暴露{001}晶面的TiO2纳米片缺陷对气体传感性能（特别是对丙酮）的影响，并比较完整与缺陷{001}晶面的性能差异。
研究成果
具有完整{001}晶面的TiO2纳米片对丙酮表现出显著高于缺陷晶面和商用TiO2的气体传感响应，这归因于其具有更优的吸附位点和电子转移能力。晶体晶面特性对灵敏度的影响比比表面积更为关键。
研究不足
该研究仅限于丙酮气体传感；未对其他气体进行广泛测试。与商用二氧化钛相比，所合成样品的比表面积较低，这可能影响对比结果。其机理属于推测性质，基于间接证据。
1：实验设计与方法选择：
采用水热法，通过调节盐酸和氢氟酸浓度控制{001}晶面完整性，合成了具有完整与缺陷{001}晶面的TiO?纳米片。气体传感性能测试使用智能气体传感器系统完成。
2：样品选择与数据来源：
样品包括C-TiO?（完整{001}晶面）、D-TiO?（缺陷{001}晶面）及商用TiO?。采用XRD、SEM、TEM、XPS和BET比表面积进行表征。
3：实验设备与材料清单：
氢氟酸、盐酸、钛酸盐、去离子水、乙醇、聚四氟乙烯内衬高压反应釜、干燥箱、XRD（Cu Kα辐射，λ=1.5408 ?）、SEM（日立S-4800）、TEM（JEM-2100F，200 kV）、氮气吸附-脱附仪（Micromeritics ASAP2020）、XPS（Escalab 250Xi电子能谱仪，Al Kα辐射）、BET比表面积分析仪（Micromeritics ASAP 2420）、气体传感器（CGS-1TP智能气体传感器）、金电极。
4：5408 ?）、SEM（日立S-4800）、TEM（JEM-2100F，200 kV）、氮气吸附-脱附仪（Micromeritics ASAP2020）、XPS（Escalab 250Xi电子能谱仪，Al Kα辐射）、BET比表面积分析仪（Micromeritics ASAP 2420）、气体传感器（CGS-1TP智能气体传感器）、金电极。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：合成过程为180°C水热反应10小时，随后洗涤干燥样品。气体传感测试包括将样品涂覆于电极、测量空气与目标气体（丙酮）中的电阻值，并以Ra/Rg计算还原性气体的灵敏度。
5：数据分析方法：
采用Scherrer公式计算晶粒尺寸，BJH法分析孔径分布，基于电阻比值计算灵敏度。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
Scanning electron microscope
S-4800
Hitachi
Reveal the morphologies of the samples
-
X-ray photoelectron spectroscopy
Escalab 250Xi
Thermo Scientific
Examine surface chemical composition
-
X-ray diffraction analyzer
Cu Kα radiation; λ = 1.5408 ?
Characterize the phases of the samples
-
Transmission electron microscopy
JEM-2100F
Reveal the microstructures characteristics
-
Nitrogen adsorption-desorption equipment
ASAP2020
Micromeritics
Measure specific surface areas and pore structures
-
BET surface area analyzer
ASAP 2420
Micromeritics
Determine Brunauer-Emmett-Teller surface areas
-
Gas sensor
CGS-1TP
Carry out gas sensing tests
-
Autoclave
Teflon-lined, 50 mL
Conduct hydrothermal synthesis
-
登录查看剩余6件设备及参数对照表
查看全部
