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氧化锌分级结构检测变压器油中溶解气体的气体传感性能：简要综述
摘要： 电力变压器是高压电力系统中的关键且昂贵的设备之一。因此，使用高效气体传感器实时监测变压器油中溶解的故障特征气体，对于确保电力系统的平稳运行具有迫切需求。迄今为止，作为半导体金属氧化物，氧化锌（ZnO）被视为极具前景的电阻式气体传感材料。然而，其较高的工作温度、缓慢的响应速度、较差的选择性和稳定性限制了其在溶解气体监测领域的广泛应用。为此，人们通过多种策略进行了严格努力以克服上述缺陷。本综述首先介绍了具有高比表面积和低团聚特性的各类ZnO分级结构及其对应的气体传感性能，随后详细讨论了影响ZnO分级结构基气体传感器性能的主要参数（灵敏度、选择性和稳定性），并特别着重于提升这些参数的改进策略，主要包括表面修饰、掺杂改性和紫外光（UV）激活。最后我们综述了ZnO分级结构基气体传感器的传感机制。这项深入研究可能为制备具有高灵敏度、良好选择性和长期稳定性的传感器开辟途径，使其成为变压器油监测的有前途候选方案。
关键词： 氧化锌、灵敏度、气体传感器、分级结构、稳定性、气体传感机制、选择性
更新于2025-09-10 09:29:36
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构建分层SnO2纳米纤维/纳米片用于高效甲醛检测
摘要： 通过以中空SnO?纳米纤维为骨架，采用简便的水热法成功合成了具有分级纳米结构的SnO?纳米纤维/纳米片复合材料。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和Brunauer-Emmett-Teller(BET)等方法，对比研究了SnO?纳米纤维、SnO?纳米纤维/纳米片及SnO?纳米片的微观结构、形貌特征、化学组成、氧化态及比表面积。表征结果表明，该分级结构由均匀生长在纳米纤维表面的纳米片阵列构成。以甲醛(HCHO)为目标气体测试了SnO?基纳米材料的传感性能，发现基于SnO?纳米纤维/纳米片的气体传感器相比纯纳米纤维、纳米片及其物理混合物，对HCHO表现出更优的响应值、选择性、瞬态响应特性和痕量检测能力。在120°C下对100ppm HCHO的响应(Ra/Rg)达57，较纯SnO?纳米纤维传感器和纳米片传感器分别提升约300%和200%。该传感器对100ppm HCHO还具有优异的响应/恢复特性（4.7秒响应，11.6秒恢复）。研究探讨了SnO?分级纳米结构的生长过程与气敏机制，其成功制备归因于纳米纤维表面种子的均匀沉积及纳米片适宜的生长条件，而性能提升主要源于纳米纤维与纳米片的协同效应、分级结构及更大比表面积。该合成策略也可推广至不同组分材料的分级材料制备。
关键词： 均质材料，二氧化锡纳米纤维/纳米片，甲醛气体传感器，分级结构
更新于2025-09-10 09:29:36