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通过化学电阻材料设计实现正交气体传感器阵列
摘要： 气体传感器阵列通常缺乏对不同分析物的区分能力以及对干扰物的鲁棒性，这限制了其在研究实验室之外的应用效果。这主要源于构成传感器的广泛敏感特性（因而选择性较弱）。本研究通过选择性传感器设计，探究了正交性对阵列准确性与精确度的影响。为此，通过系统改变阵列规模与组成，构建了包含2至5个选择性与非选择性传感器的阵列组合。采用氨气、丙酮和乙醇在ppb至低ppm浓度范围内的60种随机组合进行性能评估。结果显示：具有高度正交性的阵列能获得最佳分析物预测效果，其决定系数（R2）分别达到氨气0.96、丙酮0.99和乙醇0.88——该效果通过使用高选择性传感器（用于氨气的Si:MoO?、用于丙酮的Si:WO?及Si:SnO?组合）实现，这些传感器提升了区分能力并稳定了回归系数。相比之下，共线性传感器阵列（Pd:SnO?、Pt:SnO?和Si:SnO?）几乎未能改善气体预测效果，其R2值分别为氨气0.01、丙酮0.86和乙醇0.28；有时甚至低于单传感器表现，例如单独的Si:MoO?传感器对氨气的预测R2可达0.68。
关键词： 乙醇、三氧化钨、二氧化锡、电子鼻、氨气、气体传感器、丙酮、火焰喷雾热解法、三氧化钼
更新于2025-09-23 15:21:21
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基于火焰喷雾热解法和溶剂热溶胶-凝胶法合成的二氧化钛纳米颗粒的染料敏化太阳能电池：光伏性能对比研究
摘要： 纳米晶二氧化钛（TiO2）的合成方法、形貌及尺寸是影响染料敏化太阳能电池光电转换效率的关键参数。本文通过火焰喷雾热解法和水热溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米颗粒，并采用X射线衍射和扫描电子显微镜对其进行表征。重点比较了基于这两种方法合成的TiO2所制备染料敏化太阳能电池的光伏性能。实验采用商用N719染料和铂掺杂对电极组装电池，并以商用二氧化钛电极为参照制备标准器件。结果表明，在标准测试条件（AM 1.5G，100 mW cm?2）下，火焰喷雾热解法、水热溶胶-凝胶法及商用二氧化钛电极制备的电池光电转换效率分别为2.44%、3.94%和7.67%。
关键词： 溶胶-凝胶法、火焰喷雾热解法、染料敏化太阳能电池、水热法
更新于2025-09-12 10:27:22
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掺铝氧化锌对丙酮的传感检测
摘要： 研究了用于环境与工业空气监测及医疗呼吸分析的化学电阻式气体传感器的发展?；鹧娣ㄖ票傅牟粼?原子百分比铝的氧化锌纳米颗粒（NPs）在检测10 ppm丙酮时，展现出比纯氧化锌及水热法（HT）制备的传感器（响应值56、响应时间约12秒、灵敏度4 ppm?1）更优异的性能（响应值245、响应时间约3秒、灵敏度23 ppm?1）。此外，在90%相对湿度下对0.1至10 ppm丙酮的传感响应（约10）优于其他金属氧化物传感器，并且对丙酮表现出良好的选择性（相对于包括氨气、异戊二烯和一氧化碳在内的其他化合物）。通过氮气吸附、X射线光电子能谱和紫外-可见光谱表征发现，火焰法制备的掺铝氧化锌NPs的优异传感性能主要归因于其比纯氧化锌及所有水热法制备的NPs具有更高的氧空位密度。这使得掺铝氧化锌NPs表面吸附了更多能与丙酮分子发生反应的氧离子。
关键词： 纳米粒子，火焰喷雾热解法，掺铝氧化锌，丙酮，气体传感器
更新于2025-09-10 09:29:36