一、气敏传感器的发展（论文文献综述）
李成龙[1]（2021）在《氧化钨基纳米材料的合成、表征及气敏性能研究》文中研究表明随着经济的发展,社会的进步,科技化、信息化时代的到来大大推进了工业化的发展,大量生产废气无节制的排放到空气中,酸雨、雾霾、光化学烟雾、全球变暖等问题层出不穷,环境污染成为亟待解决的问题,人们开始意识到控制环境污染的重要性。为检测环境中有毒有害易燃易爆气体,气敏传感器成为发展的重点,在实际需求中,复杂多变的自然条件对气敏材料提出了更高的要求,而WO3因其独特的性质被广泛应用于电致变色、催化、气敏等方面,目前氧化钨基气敏传感器因结构简单、成本低廉、气敏性能优越,已成为近年研究热门并被认为是最具前景的氧化物气敏材料之一。论文以改善氧化钨对丙酮、H2S气体的气敏性能、降低制作成本为目标,采用水热法制备WO3,从改变其晶相、尺寸、形貌等入手改善其对丙酮的气敏性能;通过复合CuO形成P-N结用以强化对好H2S气敏性能,最后制备出气体传感器。具体工作如下:使用水热法,控制不同水热条件制备不同晶相、晶貌、尺寸的WO3,制备基于不同形貌材料的气敏传感器,试验结果表明,以氧化钨纳米线为气敏材料的气敏传感器对丙酮具有良好的气敏性能,实验结果表明其最佳工作温度为220℃,对于10ppm丙酮气体的灵敏度约为17.6,响应时间和恢复时间分别为4s、15s,并对0.9ppm和1.8ppm的丙酮响应度有明显差异,为呼吸诊断糖尿病提供了有利条件。合成方法简单,成本低,获得产品具有较高的灵敏度和较好稳定性。以两次水热法合成不同比例的CuO/WO3纳米复合结构,加工成气敏元件,对硫化氢气体进行测试,并分析其反应原理,试验结果显示:气敏器件以W:Cu为100:5的CuO/WO3复合材料为气敏材料的气敏性能最好。其最佳工作温度为180℃,在此工作温度下对浓度为10ppm的H2S灵敏度约为318.4,响应时间约40s,恢复时间约30s,并具有良好的抗湿性,对丙酮、甲醇、乙醇、氨水等气体不敏感,选择性良好。
许晓慧[2]（2021）在《SnO2-ZnO中空纳米纤维和SnS2-ZnS复合纳米花的制备及气敏性能研究》文中研究表明随着社会的发展,气敏传感器的应用范围越来越广,基于金属氧化物敏感材料的半导体气敏传感器存在选择性差、工作温度过高等缺陷,这严重限制了其实际应用,如何进一步提高气敏传感器的性能成为行业的研究热点。近些年,除稀土元素掺杂、贵金属修饰等改性方法外,通过不同材料复合构筑异质结构有望制备出低温或室温下高性能的敏感材料。二氧化锡和氧化锌是两种n型宽带隙半导体,一直是传感领域炙手可热的研究目标。SnS2是Ⅳ-Ⅵ族化合物,具有类石墨烯结构,电负性高,化学性质稳定,在气敏领域存在一定的发展潜力。因此,本文选用金属氧化物SnO2以及金属硫化物SnS2为研究主体,通过不同的制备方法、参数调控、结构复合进一步优化材料的形貌及分散特性,提升材料的吸附性,增强材料的导电性,以此来提高气敏元件的气敏性能。具体工作如下:（1）利用静电纺丝法,通过调控Sn和Zn源的摩尔比,制备出均匀分散的ZnO-SnO2空心纳米纤维,各项表征说明样品结晶性好,纯度高,复合材料显示n型半导体特征。在210℃下,基于Zn O-SnO2纳米管的传感器,对150ppm乙二醇的响应为47.71,响应恢复时间分别为55s和13s,重复性和长期稳定性好。研究发现粗糙多孔的空心结构有利于气体吸附扩散,异质结构有助于改善材料的导电性。（2）通过水热转换前驱体ZnSn（OH）6微球的方法构筑了SnS2-ZnS异质结构,其形貌表征说明样品是由纳米薄片组成的花状微球结构,XRD测试说明样品纯度高,结晶性好,在制备过程中没有引入任何杂质。对不同湿度下样品的气敏特性进行了详细研究,结果表明,在180℃时,与同批制备的纯的SnS2相比,SnS2-ZnS复合材料对三乙胺气体的气敏性能显着提高,响应恢复时间缩短到2s/8s,提高了约3倍。具有优良的选择性,而且在同一条件下表现出更强的抗湿性。优异的气敏性能主要因为异质结构的合成,改善了材料的导电性能,提高了载流子迁移率,增大了载流子浓度。SnS2-ZnS高度分散的花状结构为气体提供了更多的吸附位点,这是气敏性能提高的另一个重要原因。该合成路线也为设计具有快速响应恢复时间特性的金属硫化物敏感材料提供了研究思路。
伊淼[3]（2021）在《基于磁光表面等离子共振技术的气敏特性研究》文中研究说明随着化工技术的不断发展,化学原料和化学废料的处理成为影响环境的重要的因素。工业原料和排泄废料一般都是具有毒性的特殊气体,如甲醛、氨气等,长期的接触会对人类和环境造成破坏性的影响。有害气体的检测成为近几年来研究的重要的目标,现有的技术中可以检测出气体的浓度和成分,但是灵敏度尚存在一定的弊端,需要来进一步的完善和提高,这使得检测中能够提高检测技术的灵敏度则非常关键。表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）技术在近年来得到了相对较为广泛的应用,是具有优势的一种新型传感技术,其具有无需标记以及灵敏度高的特点,在生物检测以及环境检测等领域得到了较为广泛的应用,同时也在医学领域有所应用。磁光表面等离离子体共振（Magneto-Optic Surface Plasmon Resonance,MOSPR）是在表面等离子体共振技术的基础上,加入外界磁场,从而同时激发出表面等离子体共振和磁光效应。相比于SPR,MOSPR具有更好的灵敏度、分辨率、线性度。通过三层膜MOSPR结构模型,利用多物理场有限元仿真,分别对三层膜结构中的Ag、Co、Ag不同厚度进行有限元仿真计算,计算出膜层结构的最优厚度。利用基于Ag/Co/Ag结构的MOSPR对乙醇、氨气、甲烷、二氧化氮、甲醛的气敏特性进行了详细地分析和研究,并与Ag膜结构的SPR的气敏特性进行比较,分析了MOSPR的灵敏度、分辨率及线性度。结果显示相比传统的SPR,MOSPR具有更优的气敏传感特性。
王琳琳[4]（2020）在《掺杂石墨烯吸附H2、CO的第一性原理研究》文中研究说明石墨烯是一种具有蜂窝状平面结构的二维材料,其优异的电学特性、良好的机械性能以及透光性都吸引了科学界的广泛关注。本征石墨烯是零带隙半导体,呈现出半金属的状态。通过物理及化学手段可以打开石墨烯的带隙,使其应用更加广泛,尤其是在气敏传感器方面。近年来,提升材料的气敏性能在传感器的发展中起到了关键的作用。本文基于密度泛函理论的第一性原理方法,通过在本征石墨烯中引入掺杂来研究掺杂石墨烯对氢气和一氧化碳吸附的情况,主要工作如下:首先,简要概述了气敏传感器的主要特性、分类情况以及发展趋势,重点介绍了二维材料石墨烯的特征性能。其次,介绍了第一性原理的理论基础以及石墨烯的建模方法,在本征石墨烯的基础上构建单掺B、P、Pd和Pt四种掺杂石墨烯结构,通过优化得到四种掺杂体系最稳定的结构,并从形成能、能带结构、电荷密度、态密度等结果对比得出:四种掺杂体系的形成能均为负,因此四种掺杂体系均是稳定的。掺杂贵金属Pd/Pt打开的带隙大于掺杂B/P,说明了单掺Pd/Pt的效果优于单掺B/P。然后,建立了氢气和一氧化碳分子的模型,先对本征石墨烯吸附H2和CO的情况进行研究。计算结果表明,本征石墨烯对氢气和一氧化碳的吸附较弱,属于物理吸附。再对单掺B、P、Pd、Pt的石墨烯体系吸附氢气和一氧化碳的情况进行对比,通过第一性原理计算得出:掺杂后的石墨烯对H2和CO有着更强的吸附效果。从吸附结构的变化程度来看,单掺B/Pt的石墨烯在吸附气体分子时有更强的稳定性;从吸附能、电荷密度、能带结构以及态密度图来看,单掺Pd/Pt的石墨烯对两种气体有更好的吸附效果。最后,在前文研究的基础上,构建两种双原子掺杂石墨烯模型:掺Pt、B石墨烯和掺双Pt石墨烯。研究两种双原子掺杂石墨烯吸附H2和CO的情况,通过计算其吸附能、电荷密度、能带结构以及态密度并与前文单掺石墨烯的结果对比得出:对于吸附H2,掺Pt、B石墨烯和单掺Pt石墨烯的吸附效果更好;对于CO,掺双Pt石墨烯以及掺Pt、B石墨烯的吸附效果更好。采用第一性原理的计算方法,研究了掺杂石墨烯对氢气和一氧化碳吸附特性的影响,为改善石墨烯对氢气和一氧化碳的吸附情况提供了理论支持,也为后续石墨烯对其他气体的吸附研究打下了基础。
周雷[5]（2020）在《新型二维纳米复合膜甲醛传感器的制备及性能研究》文中指出大气污染防治是我国环境保护工作的重点,是为人民创造良好生产生活环境的关键。甲醛、二氧化氮等气体严重危害人类健康,气体传感器具有及时、快速、灵敏等特点,已成为大气污染检测与防治领域的研究热点。尽管半导体气敏传感器在生产生活各个领域获得了广泛应用,但长期的研究与应用也表明该类半导体传感器仍然存在一些亟待于解决的关键问题:（1）敏感材料种类繁多,相应的感应机制比较复杂,有待于进一步探明;（2）受限于半导体材料基本特性,需要在高温干燥等苛刻的环境下使用;（3）几乎对所有的气体都有响应、选择性差、抗干扰能力不强等。石墨烯、二硫化钼等二维半导体材料,表面暴露出大量原子,使其拥有极高的比表面积,有利于目标气体的吸附及扩散,提高灵敏度;此外,二维纳米半导体材料晶格完整、载流子迁移率高等特点,容易通过在其表面制造缺陷或者连接官能团等方法增加气体的传感活性位点,有利于提高传感器对目标气体的灵敏度和选择性。本文基于二维纳米材料的独特性能围绕传统甲醛气体传感器存在感应机制不明确、灵敏度不高、选择性差等关键问题,开展新型二维纳米复合膜甲醛传感器的制备及性能研究。基于还原性氧化石墨烯（RGO）或二硫化钼（MoS2）气敏材料,开发了由盐酸羟胺盐（H3NO·HCl）、聚偏氟乙烯（PVDF）薄膜、RGO和叉指电极组成的新型甲醛气敏传感器,并通过自行搭建气敏测试系统对传感器气敏性能包括灵敏度、选择性、响应-恢复时间、稳定性、工作温度、湿度、检出限进行了深入研究,结合气相色谱质谱联用探讨并揭示了气敏响应机理,主要内容包括:一、RGO复合薄膜甲醛传感器的制备与性能研究:基于RGO对缺电子物质的敏感性,利用甲醛特异性的肟化反应设计了一种新型气敏传导机制,开发了出一种新型的甲醛气敏传感器。采用化学还原法,在室温下制备了RGO纳米片,并表征得到产物的结构形貌特点以及还原程度。传感器以RGO为单一的气敏材料,由H3NO·HCl、PVDF薄膜、RGO敏感薄膜、三氧化二铝叉指电极组成上下分层的复合结构。在室温下对RGO复合薄膜传感器的气敏传感性能包括灵敏度、选择性、响应及恢复时间、稳定性、使用温度及湿度、检出限等进行了系统的研究。实验结果表明:在常温常湿的条件下,传感器对21.2 mg·m-3的甲醛气体灵敏度高达75%;同时,传感器对甲醛的选择性是其它高浓度的VOCs如甲醇、乙醇、甲苯、二氯甲烷和水的1000倍;在15天的连续测试中,传感器灵敏度的相对标准偏差（RSD）低至5.83%;传感器的响应值随着甲醛浓度的增加而呈线性增加,对甲醛气体的检出限低至0.0304 mg·m-3。二、MoS2复合薄膜甲醛传感器的制备与性能研究:基于MoS2对缺电子物质的敏感性,利用甲醛特异性的肟化反应设计制备了MoS2复合薄膜甲醛气敏传感器。采用机械超声剥离法,在室温下制备MoS2纳米片,并表征得到产物的结构形貌特点。传感器以MoS2纳米片作为单一气敏材料,由H3NO·HCl、PVDF薄膜、RGO敏感薄膜、三氧化二铝叉指电极组成上下分层的复合结构。在室温下对MoS2复合薄膜传感器的气敏传感性能进行了研究。实验结果表明:在常温常湿的条件下,MoS2复合薄膜气敏传感器对8 mg·m-3的甲醛气体灵敏度高达293%,气敏响应灵敏度超过RGO复合薄膜甲醛传感器的6倍。三、传感机理的初步探讨:利用气相色谱质谱联用（GC-MS）研究了传感器的响应机理。在传感器气敏响应的过程中,利用原位GC-MS对响应过程的肟化反应产物甲醛肟进行检测;进一步将HCl蒸汽注入气敏腔体,确认传感器响应机理。实验结果表明:甲醛肟的含量随着HCHO暴露时间增加而上升,这与传感器响应行为一致;当盐酸蒸气暴露时,传感器的电阻减小,这一结果证实了肟化反应产生的盐酸蒸气在提高新型HCHO传感器的灵敏度和选择性方面的重要作用。对此,我们提出了以下响应机理:室温下,当传感器暴露在甲醛气体中,甲醛气体迅速与PVDF薄膜上负载的H3NO·HCl发生肟化反应,反应生成HCl会吸附到RGO敏感薄膜表面,并与RGO薄膜发生电子-空穴交换,导致RGO薄膜电阻的降低,为传感器提供了气敏信号响应。
丁建[6]（2020）在《ZnO薄膜结构与缺陷状态调控及其气敏性能优化研究》文中指出金属氧化物半导体气敏传感器由于稳定性好、灵敏度高、成本低成为气敏传感领域研究的热点。气体元件的响应性主要取决于敏感层材料,因此,对材料的微观结构与缺陷状态进行有效调控是获得高质量器件的关键。本论文以ZnO薄膜材料为研究对象,通过调控尺寸、形貌等显微结构以及表面缺陷来改善对NO2、乙醇等气体的响应特性,并利用计算模拟等手段探明相应的作用机理。主要研究内容和结论如下:1)采用气溶胶辅助化学气相沉积技术制备颗粒状、金字塔状和片状ZnO薄膜。利用SEM、XRD、PL对材料的微观结构、形貌以及缺陷状态进行了表征,并阐述ZnO薄膜的生长机制。研究表明,当前驱体中未添加修饰剂时,由于各个晶面的生长速率相近,无最优生长方向,ZnO材料团聚成颗粒状。乙酸修饰时,ZnO先沿着a轴方向生长为片状,再沿着c轴方向生长为锥状,形成金字塔状结构。乙酰丙酮和去离子水共修饰时,有利于ZnO沿着a轴方向生长,沉积的ZnO生长为层片状结构。2)将不同厚度、形貌和缺陷状态的ZnO薄膜制备成气敏元件并测试对NO2、乙醇等气体的响应性能。结果表明,致密型颗粒状ZnO对1.0 ppm NO2气体具有的高响应性,在最佳的工作温度为225℃下,响应值为41。准金字塔状ZnO最佳的工作温度为350℃,对100 ppm乙醇气体的最大响应性为236。片状ZnO的最佳工作温度为400℃,对100 ppm乙醇响应性为43。气敏机理分析表明,颗粒状ZnO的平均晶粒尺寸17 nm与全部德拜长度15.6 nm相近,表明是晶粒尺寸决定响应性。准金子塔状的ZnO薄膜中存在高含量的间隙锌缺陷,第一性原理计算结果表明Zni存在会增大材料对氧的吸附能力,从而提高对乙醇气体响应性。片状ZnO结构存在氧空位和间隙Zn缺陷,共同对气敏性能起作用。3)针对片状ZnO薄膜的响应性较低但稳定性好、回复性好的特点,通过在其表面负载Ag纳米颗粒来进一步提高气敏性能。采用金属热蒸发技术,在片状ZnO表面沉积Ag颗粒,所制备的Ag-ZnO复合薄膜传感器对100 ppm乙醇的响应值达到125.6,较纯片状ZnO提高了近3倍。这与引入的Ag颗粒具有较好的催化活性以及在氧化还原过程中作为施主缺陷,增大表面耗尽层厚度有关。
朱宣同[7]（2020）在《钙钛矿结构ZnSnO3形貌、粒径控制及气敏性能研究》文中研究说明气敏材料的性质决定气敏传感器的性能。ZnSnO3是一种具有良好气敏性能的三元化合物半导体材料。但是,纯ZnSnO3气敏传感器的工作温度通常在200℃以上,这极大地限制了它的应用。因此,如何降低ZnSnO3气敏传感器的工作温度并使其具有良好的气敏性能,成为本领域研究的热点。通过ZnSn（OH）6高温脱水制备ZnSnO3,是获得这种敏感材料的途径之一,且其性能会受形貌和粒径等微结构的影响。在ZnSn（OH）6合成过程中,一些有机功能添加剂会影响其形貌和粒径。已有研究表明,以三乙醇胺（弱碱）作为有机添加剂,采用共沉淀法合成的微米级花状ZnSn（OH）6,其高温脱水物ZnSnO3与其具有相同的形貌和粒径,但气敏性能较差,在200℃气体响应值低于5。本文以草酸（弱酸）作为添加剂,采用共沉淀法合成了纳米ZnSn（OH）6立方体,其高温脱水物ZnSnO3仍与其具有相同的形貌和粒径。SEM和XRD分析表明,草酸可以改变ZnSn（OH）6颗粒的形貌、粒径和生长速率;SAED和TEM分析表明所合成的ZnSn（OH）6为多晶,但其高温脱水物ZnSnO3为非晶。机理研究表明,多晶ZnSn（OH）6到非晶ZnSnO3的晶相转变,是高温热处理过程中所形成的大量氧空位导致的,且这些空位决定ZnSnO3的气敏性能。当草酸的添加量为0.059 M合成ZnSn（OH）6前驱体时（记为ZSOH-0.059）,其对应的ZnSnO3（记为ZSO-0.059）具有最优良的气敏性能:在220℃与紫外照射的条件下,对500 ppm乙醇气敏响应高达147,响应时间和恢复时间分别为2 s和60 s。对比分析表明,此种条件下所制备的ZSOH-0.059立方体颗粒的平均粒径最大、其高温脱水物ZSO-0.059能带最窄（3.19 e V）。在上述研究的基础上,用nano-TiO2对纳米ZnSnO3立方体（记为ZSO-0.059）进行修饰以降低其工作温度。实验结果表明,当nano-TiO2为13 wt%时,UV照射下所制备的nano-TiO2@ZnSnO3复合物,在500 ppm的乙醇气体中最大气敏响应值为94.3（响应时间和恢复时间分别为3 s和77 s）,此时其所对应的工作温度为80℃。显然,通过这种途径,可降低纯ZnSnO3的工作温度,且保持良好的气敏性能。综上,本文通过机功能添加剂草酸控制了ZnSn（OH）6的形貌、粒径和生长速率,当草酸的含量合适时（0.059 M）,使所制备的ZnSnO3具有较好的气敏性能,并通过nano-TiO2修饰降低了其工作温度,且能保持良好的气敏性能。
崔德富[8]（2020）在《WO3薄膜气敏传感器及其检测装置的研制》文中研究说明三氧化钨（WO3）是一种常见的n型半导体,以其合成方法简单,成本低廉等特点而被广泛应用于气敏领域。本文以多孔硅为基底,制备了WO3薄膜气敏传感器,对其进行了气敏特性研究,并在此基础上设计了气敏传感器检测装置。首先使用金属化学刻蚀法制备了多孔硅基底,然后分别利用水热法和磁控溅射法在多孔硅基底上复合生长氧化钨薄膜,形成多孔硅基WO3薄膜气敏传感器。利用XRD、SEM和EDS技术对多孔硅基WO3薄膜进行微观表征,并利用实验室自行研制的气敏传感器测试系统测试分析多孔硅基WO3薄膜气敏传感器的气敏性能。实验结果表明,利用水热法和磁控溅射法制备的多孔硅基WO3薄膜气敏传感器都对NO2气体具有良好的选择性,并且可以将氧化钨的最佳工作温度降低到室温。利用水热法和溅射法制得的多孔硅基WO3薄膜气敏传感器在室温时对1ppm NO2的灵敏度分别为2和2.5。利用溅射法制得的多孔硅基氧化钨薄膜气敏传感器的气敏性能要优于水热法。最后根据气敏传感器的性能,设计了相应的气敏传感器检测装置,通过仿真验证了该检测装置的可行性。
胡莉杰[9]（2020）在《金属氧化物阵列传感器在蜂蜜及香料品质控制中的应用》文中认为随着我国整体经济发展,人们的生活质量得到了显着的提升,更加注重产品的品质。由于香精香料具有改善产品风味的作用,近年来在烟草行业、食品行业中得到了大量应用。在香烟生产中,常用的香精香料包括天然香料与合成香料。其中,蜂蜜是一种常用的天然香料,具有较高的营养价值。同时,随着科学技术的发展,人工合成制造出更多种类的香精香料,以满足人们更加多样化的需求。例如制造商会将烟用香精香料加入烟中以改善卷烟的口感。香料的成分和质量会受到多种因素的影响,例如蜂蜜会受到花朵种类、蜜蜂类型、采集月份、产地等的影响。合成香料的品质也会受到生产过程、原料、副产物等影响。由于蜂蜜、合成香料作为添加剂,其品质控制对产品最终质量有着重要的影响,非常有必要对蜂蜜、香料的品质进行把控与筛选。传统的品质控制检测方法主要有液相色谱分析法、同位素分析法、光谱分析法等,这些方法因操作较为复杂、设备太过昂贵、需要专业的操作环境等缺陷而制约着在实际生产中的应用。本文采用基于金属氧化物半导体气敏传感技术制作的4阵列传感器对蜂蜜样品的挥发性成分进行检测、6阵列传感器对香料样品的挥发性成分进行检测,成功地实现了样品的区分。首先确定蜂蜜挥发性成分中含量最高的物质主要为醇类、醛类、芳香类和酯类,针对这四类主要成分筛选出相应的敏感材料Sn O2、Ti O2、In2O3、WO3,选择合适的方法制备金属氧化物材料并对其进行表征。通过对50ppm的丙酮、甲醛、乙醇气体进行气敏测试确定材料的选择性。再通过丝网印刷技术制备共面传感器阵列。采用饱和顶空法,使用制得的传感器阵列对11种蜂蜜样品进行气敏测试,获得特征气味指纹。利用SPSS工具对获得的特征气味指纹进行主成分降维分析（PCA）,将1号标准样品与除11号待鉴别样品外的其他样品实现有效区分;2号标准样品能够与所有待鉴别样品外实现有效区分;3号标准样品能够与除4号待鉴别样品外的其他样品实现有效区分;三种标准样品之间实现区分。使用贵金属Pt对传感器阵列进行敏化,成功地将3号标准样品与4号样品区分。表明制备的传感器阵列能够对因花朵种类、蜂种、采集时间不同而造成差异的蜂蜜样品进行有效区分。接着对合成香料样品进行气相色谱分析,确定主要成分为酮、醛、醇类物质,并含有其他少量吡啶、酯类物质,以此为依据筛选出相应的敏感材料WO3、Ti O2、Sn O2、Cu O、Zn O、In2O3,并选择合成的方法制备材料。使用WO3对丙酮、甲醛、乙醇气体进行气敏测试确定WO3对丙酮具有良好选择性。通过丝网印刷技术制备传感器阵列,采用饱和顶空法对22组香料样品的挥发性成分进行检测,获得特征气味指纹。利用SPSS工具对获得的特征气味指纹进行PCA分析,实现对19组标准样品与待鉴别样品的区分,少数样品未能区分可能是由于其成分组成、含量较为相似或者传感器对酮类、醇类的选择性有待进一步提升。
丁超[10]（2019）在《掺杂SnO2材料电学性质和气敏性能的研究》文中研究表明近年来,气体检测与人们的生活和社会发展之间的关系变得越来越紧密。军事、医疗、工业、环保等领域对气敏传感器的要求也越来越高。金属氧化物半导体气敏传感器以其灵敏度高、成本低、体积小等优点受到越来越广泛的研究。用于制备气敏传感器的宽带隙半导体气敏材料因其优异的性能也被越来越多的研究者所关注。提升材料的气敏性能对半导体气敏传感器的发展起到了至关重要的作用。本文基于第一性原理的密度泛函理论和平面波赝势法,采用广义梯度近似算法（GGA）研究了Sb,S两种元素共掺杂SnO2材料的电子结构与电学性质,以及掺杂前后材料气敏性能的变化。电子结构表明:共掺杂后材料仍然为n型导电直接带隙半导体,电荷密度分布改变,S原子与Sn,Sb原子轨道电子重叠加剧。能带结构表明:Sb,S共掺SnO2在能带中引入新的能级,能带带隙相比于单掺更加窄化,费米能级进入导带表现出类金属特性。电子态密度计算结果进一步证实了电子转移的正确性:在价带中部,S原子轨道与Sn,Sb轨道发生杂化,电子转移加剧,价带顶部被S-3p轨道占据,提供了更多的空穴载流子,价带顶上移。随着S掺杂浓度的增加,带隙宽度继续减小,导带逐渐变窄,导电性能呈现越来越好的趋势。通过在材料的（110）面构建不同的CO吸附模型进行性能比较,发现CO在五配位的Sn5c上吸附力最强。考虑到气敏传感器工作过程中难免会受湿度的影响,构建两种H2O在（110）面的吸附模型,比较后发现H原子朝下的模型吸附性能更好。通过分析电子转移可以发现,部分H2O分子里电子转移到吸附表面,这使得材料的电阻变小,这解释了在潮湿环境下气敏传感器电阻值偏小的现象。分别构建CO和H2O在Sb单掺和Sb,S共掺（110）表面的吸附模型。计算结果表明:掺杂之后的表面结构对CO气体分子和H2O分子具有更好的吸附性,且共掺优于单掺,材料的气敏性能较未掺杂得到很大提升。
二、气敏传感器的发展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、气敏传感器的发展（论文提纲范文）
（1）氧化钨基纳米材料的合成、表征及气敏性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氧化钨材料简介 |
| 1.2.1 氧化钨的基本性质 |
| 1.2.2 氧化钨的合成方法 |
| 1.3 金属氧化物半导体气体传感器 |
| 1.3.1 半导体气敏传感器研究现状 |
| 1.3.2 金属氧化物半导体气敏性能的影响因素 |
| 1.3.3 金属氧化物半导体气敏反应原理 |
| 1.3.4 传感器类型 |
| 1.3.5 电阻型气敏传感器的主要参数 |
| 1.4 氧化钨基气敏传感器的研究进展 |
| 1.4.1 氧化钨基丙酮气敏传感器 |
| 1.4.2 氧化钨基H_2S气敏传感器 |
| 1.5 研究内容 |
| 第2章 表征与测试介绍 |
| 2.1 氧化钨气敏元件的制备 |
| 2.2 材料的表征与气敏测试系统 |
| 2.2.1 X射线衍射仪(XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.3 X射线光电子能谱 |
| 2.2.4 CGS-8 智能气敏分析系统 |
| 2.3 气敏测试方式 |
| 第3章 氧化钨基丙酮气敏传感器 |
| 3.1 实验试剂、元件和仪器 |
| 3.2 WO_3的制备 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 PH值对产物的影响 |
| 3.3.2 不同Na_2WO_4·2H_2O与 K_2SO_4摩尔比对产物的影响 |
| 3.3.3 不同温度对产物的影响 |
| 3.3.4 水热时长对产物的影响 |
| 3.4 气敏测试 |
| 3.4.1 最佳工作温度 |
| 3.4.2 检测限与响应/恢复时间 |
| 3.4.3 气敏传感器选择性 |
| 3.4.4 气敏传感器的稳定性 |
| 3.4.5 气敏原理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于CUO/WO_3异质结的H_2S气敏传感器 |
| 4.1 实验试剂、元件和仪器 |
| 4.2 CUO/WO_3的制备 |
| 4.2.1 制备方式 |
| 4.2.2 氧化铜生长模型 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 CuO/WO_3的表征 |
| 4.3.2 CuO/WO_3的XPS |
| 4.4 气敏测试 |
| 4.4.1 最佳工作温度 |
| 4.4.2 CuO/WO_3异质结复合材料灵敏度与H_2S浓度的关系 |
| 4.4.3 选择性 |
| 4.4.4 CuO/WO_3异质结构气敏机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）SnO2-ZnO中空纳米纤维和SnS2-ZnS复合纳米花的制备及气敏性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 气敏传感器概述 |
| 1.3 半导体气敏传感器 |
| 1.3.1 半导体气敏传感器的分类 |
| 1.3.2 半导体气敏传感器的评价指标 |
| 1.3.3 半导体气敏传感器的气敏机理 |
| 1.3.4 提高半导体气敏元件性能的主要方法 |
| 1.4 本论文的选题背景、结构及创新之处 |
| 1.4.1 选题背景 |
| 1.4.2 主要内容 |
| 1.4.3 创新之处 |
| 第2章 纳米材料的制备方法及表征技术 |
| 2.1 纳米材料的制备方法 |
| 2.1.1 静电纺丝技术 |
| 2.1.2 水热法 |
| 2.2 气敏材料的表征方法 |
| 2.2.1 X射线粉末衍射(XRD) |
| 2.2.2 能量色散谱仪(EDS) |
| 2.2.3 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.2.4 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.5 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.6 比表面积测试(BET) |
| 2.3 气敏元件的制备及气敏性能测试 |
| 2.3.1 气敏元件的制备 |
| 2.3.2 气敏性能测试 |
| 第3章 ZnO-SnO_2复合空心纳米管的制备及其气敏性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SnO_2和ZnO纳米材料的基本性质 |
| 3.3 实验部分 |
| 3.3.1 实验试剂 |
| 3.3.2 ZnO-SnO_2纳米管的制备 |
| 3.3.3 材料的表征 |
| 3.4 结果分析与讨论 |
| 3.4.1 物相表征结果分析 |
| 3.4.2 形貌表征结果分析 |
| 3.4.3 ZnO-SnO_2纳米管对乙二醇的气敏特性及气敏机理探讨 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 SnS_2-ZnS三维复合纳米花的制备及其气敏性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 SnS_2-ZnS纳米花异质结构的制备 |
| 4.2.3 材料的表征 |
| 4.3 结果分析与讨论 |
| 4.3.1 物相表征结果分析 |
| 4.3.2 样品形貌表征结果分析 |
| 4.3.3 SAED和元素分布表征结果分析 |
| 4.3.4 气敏特性测试 |
| 4.3.5 湿度对气敏特性的影响探究 |
| 4.3.6 气敏机理的探究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5 章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
（3）基于磁光表面等离子共振技术的气敏特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 气敏传感器的发展和现状 |
| 1.3 表面等离子体共振技术的发展和现状 |
| 1.4 磁光表面等离子体共振技术的发展和现状 |
| 1.4.1 磁光效应 |
| 1.4.2 磁光表面等离子体共振(MOSPR) |
| 1.5 研究内容 |
| 第2章 基本理论 |
| 2.1 气敏传感器简介 |
| 2.1.1 电化学式气敏传感器 |
| 2.1.2 半导体式气敏传感器 |
| 2.1.3 接触燃烧式气敏传感器 |
| 2.1.4 光化学式气敏传感器 |
| 2.2 表面等离子体共振(SPR)基本原理 |
| 2.2.1 SPR基本原理 |
| 2.2.2 SPR的调制方式和耦合方式 |
| 2.3 磁光表面等离子体共振(MOSPR)基本理论 |
| 2.3.1 MOSPR基本原理 |
| 2.3.2 MOSPR基本结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 有限元仿真与模型构建 |
| 3.1 有限元计算简介 |
| 3.2 仿真模型的建模原理 |
| 3.3 仿真模型的构建 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 不同气体的MOSPR气敏特性研究 |
| 4.1 传感性能参数的介绍 |
| 4.1.1 SPR的传感性能介绍 |
| 4.1.2 MOSPR的传感性能介绍 |
| 4.2 甲烷气体的MOSPR气敏特性研究 |
| 4.3 乙醇气体的MOSPR气敏特性研究 |
| 4.4 二氧化氮气体的MOSPR气敏特性研究 |
| 4.5 氨气的MOSPR气敏特性研究 |
| 4.6 甲醛的MOSPR气敏特性研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）掺杂石墨烯吸附H2、CO的第一性原理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 气敏传感器概述 |
| 1.2.1 气敏传感器概述 |
| 1.2.2 气敏传感器的分类 |
| 1.2.3 气敏传感器的应用与发展 |
| 1.3 石墨烯气敏传感器 |
| 1.3.1 石墨烯的结构和性质 |
| 1.3.2 石墨烯的气敏特性 |
| 1.3.3 石墨烯气敏传感器的发展趋势 |
| 1.4 本文的结构安排 |
| 第二章 单原子掺杂石墨烯的第一性原理分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 密度泛函理论基础 |
| 2.2.1 Thomas-Fermi-Dirac理论 |
| 2.2.2 Hohenberg-Kohn理论 |
| 2.2.3 Kohn-Sham方程 |
| 2.2.4 交换关联泛函 |
| 2.3 石墨烯模型搭建与计算方法 |
| 2.3.1 本征石墨烯的模型与计算 |
| 2.3.2 掺杂石墨烯体系的构建与计算 |
| 2.3.3 掺杂石墨烯体系的计算结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 单原子掺杂石墨烯吸附H_2、CO |
| 3.1 引言 |
| 3.2 本征石墨烯吸附H_2、CO |
| 3.2.1 H_2、CO分子模型 |
| 3.2.2 H_2、CO吸附模型 |
| 3.2.3 本征石墨烯吸附H_2,CO计算结果分析 |
| 3.3 掺杂石墨烯吸附H_2、CO |
| 3.3.1 掺杂石墨烯吸附H_2计算结果分析 |
| 3.3.2 掺杂石墨烯吸附CO计算结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 双原子掺杂石墨烯吸附H_2、CO |
| 4.1 引言 |
| 4.2 掺Pt、B石墨烯和掺双Pt石墨烯吸附H_2 |
| 4.2.1 吸附结构建模分析 |
| 4.2.2 计算结果分析 |
| 4.3 掺Pt、B石墨烯和掺双Pt石墨烯吸附CO |
| 4.3.1 吸附结构建模分析 |
| 4.3.2 计算结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（5）新型二维纳米复合膜甲醛传感器的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.0 引言 |
| 1.1 二维纳米材料概述 |
| 1.2 石墨烯的结构和物性 |
| 1.2.1 石墨烯的电学特性 |
| 1.2.2 石墨烯的热学特性 |
| 1.2.3 石墨烯的光学特性 |
| 1.2.4 石墨烯的机械特性 |
| 1.3 二硫化钼的结构和物性 |
| 1.3.1 二硫化钼的电学特性 |
| 1.3.2 二硫化钼的光学特性 |
| 1.3.3 二硫化钼的机械特性 |
| 1.4 二维纳米材料的制备方法 |
| 1.5 二维纳米材料的表征方法 |
| 1.5.1 原子力显微镜法(Scanning electron probe) |
| 1.5.2 X射线衍射法(X-ray diffraction) |
| 1.5.3 拉曼光谱法(Raman Spectroscopy) |
| 1.5.4 场发射扫描电子显微镜(field emitted scanning electron microscope) |
| 1.5.5 透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy) |
| 1.6 二维纳米材料气敏传感器概述 |
| 1.6.1 二维纳米材料气敏传感器工作原理 |
| 1.6.2 二维纳米材料的传感器敏传感器的评价指标 |
| 1.7 二维纳米材料气敏传感器的国内外研究现状 |
| 1.7.1 二维石墨烯及其衍生物 |
| 1.7.2 二维MoS_2及其复合材料 |
| 1.8 本论文的目的与意义 |
| 第2章 RGO复合薄膜甲醛传感器的制备与气敏性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料和仪器 |
| 2.2.2 还原氧化氧化石墨烯的制备 |
| 2.3 还原氧化氧化石墨烯的结构表征 |
| 2.3.1 GO、RGO的 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 GO、RGO的拉曼光谱分析 |
| 2.3.3 GO、RGO的 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 2.3.4 GO、RGO的形貌分析 |
| 2.4 RGO复合薄膜传感器的制备关键工艺 |
| 2.5 气敏性能测试平台搭建 |
| 2.6 RGO复合薄膜甲醛传感器的气敏性能研究 |
| 2.6.1 多孔滤膜及羟胺盐试剂的选择 |
| 2.6.2 传感器的电流-电压(I-V)表征 |
| 2.6.3 传感器对不同浓度甲醛的动态-恢复曲线 |
| 2.6.4 传感器的响应-恢复时间曲线 |
| 2.6.5 传感器对不同VOCs的响应曲线及选择性研究 |
| 2.6.6 传感器的长期稳定性及湿度影响的研究 |
| 2.6.7 传感器的检出限研究 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 MoS_2复合薄膜甲醛传感器的制备与气敏性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 机械剥离法制备MoS_2纳米片 |
| 3.2.2 材料的形貌与结构表征 |
| 3.3 MoS_2复合薄膜传感器的气敏性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 二维纳米复合薄膜甲醛传感器的传感机理研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 气相色谱-质谱联用技术概述 |
| 4.3 RGO复合薄膜传感器气敏机理的研究 |
| 4.3.1 实验仪器和条件 |
| 4.3.2 实验方法 |
| 4.3.3 气敏响应过程中的反应产物定性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 全文总结和展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的论文与研究成果 |
（6）ZnO薄膜结构与缺陷状态调控及其气敏性能优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 半导体气敏传感器 |
| 1.2.1 金属氧化物半导体气敏传感器 |
| 1.2.2 半导体气敏传感器性能评价指标 |
| 1.2.3 金属氧化物半导体气敏传感器机理 |
| 1.3 氧化锌基气敏传感器 |
| 1.3.1 氧化锌本征结构特征 |
| 1.3.2 ZnO基气敏传感器的研究现状 |
| 1.3.3 ZnO基气敏传感器的发展趋势 |
| 1.4 气溶胶辅助化学气相沉积技术 |
| 1.5 本论文研究目的、研究内容和技术路线 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 第2章 实验内容 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 表征方法 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.2.2 X-射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.2.3 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.4 荧光光谱(PL) |
| 2.3 气敏元件的结构与性能测试 |
| 第3章 ZnO薄膜结构与缺陷状态调控及其生长机理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 颗粒状ZnO薄膜样品的制备 |
| 3.2.2 金字塔状ZnO薄膜样品的制备 |
| 3.2.3 片状ZnO薄膜样品的制备 |
| 3.3 ZnO薄膜的表征 |
| 3.3.1 未修饰的ZnO薄膜表征 |
| 3.3.2 乙酸修饰的ZnO薄膜表征 |
| 3.3.3 乙酰丙酮和去离子水共修饰的ZnO薄膜表征 |
| 3.4 ZnO薄膜的生长机制 |
| 本章小结 |
| 第4章 ZnO薄膜的气敏性能及其机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 气敏性能测试结构设计 |
| 4.2.2 颗粒状ZnO薄膜的制备 |
| 4.2.3 金字塔状ZnO薄膜的制备 |
| 4.2.4 片状ZnO薄膜的制备 |
| 4.3 氧化铝陶瓷彻底沉积ZnO薄膜形貌 |
| 4.3.1 未修饰的ZnO薄膜形貌 |
| 4.3.2 乙酸修饰的ZnO薄膜形貌 |
| 4.3.3 乙酰丙酮和去离子水共修饰的ZnO薄膜形貌 |
| 4.4 气敏元件的制备与测试 |
| 4.4.1 颗粒状ZnO薄膜器件的制备及气敏性能测试 |
| 4.4.2 准金字塔状ZnO薄膜器件的制备及气敏测试 |
| 4.4.3 片状ZnO薄膜器件的制备及气敏测试 |
| 4.5 气敏机理 |
| 4.5.1 颗粒状ZnO薄膜传感器气敏机理 |
| 4.5.2 准金字塔状ZnO薄膜传感器气敏机理 |
| 4.5.3 片状ZnO薄膜传感器气敏机理 |
| 本章小结 |
| 第5章 贵金属Ag修饰片状ZnO薄膜气敏性能影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Ag-ZnO复合薄膜形貌 |
| 5.3.2 Ag-ZnO复合薄膜传感器气敏性能 |
| 5.3.3 Ag-ZnO复合薄膜传感器气敏机理 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）钙钛矿结构ZnSnO3形貌、粒径控制及气敏性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 气敏传感器概述 |
| 1.1.1 气敏传感器分类 |
| 1.1.2 MOS气敏传感器的性能参数 |
| 1.1.3 MOS气敏传感器存在的问题 |
| 1.1.4 MOS气敏传感器的应用与发展趋势 |
| 1.2 紫外照射增强MOS材料气敏性能 |
| 1.2.1 紫外照射对MOS材料气敏性能的影响 |
| 1.2.2 紫外照射提升气敏性能的研究进展 |
| 1.2.3 紫外照射增强气敏性能的改进 |
| 1.3 ABO_3钙钛矿复合氧化物研究 |
| 1.3.1 ABO_3钙钛矿复合氧化物的结构特性 |
| 1.3.2 ABO_3钙钛矿氧化物的气敏性能 |
| 1.4 钙钛矿型气敏材料ZnSnO_3概况 |
| 1.4.1 ZnSnO_3气敏材料的结构性质 |
| 1.4.2 ZnSnO_3气敏材料的制备方法 |
| 1.4.3 ZnSnO_3气敏材料研究进展 |
| 1.5 本课题研究目标、内容和意义 |
| 1.5.1 本课题研究目标 |
| 1.5.2 本课题研究内容 |
| 1.5.3 本课题研究意义 |
| 第2章 纳米ZnSnO_3的制备、形貌粒径控制及表征 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验原料与实验设备 |
| 2.1.2 实验样品的制备流程 |
| 2.1.3 ZnSn(OH)_6的生长及形貌粒径控制机理 |
| 2.1.4 气敏元件的制备及气敏测试平台的搭建 |
| 2.2 实验样品的表征 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 ZnSnO_3的形貌与粒径控制及气敏性能分析 |
| 3.1 ZnSn(OH)_6前驱体形貌与物相的表征分析 |
| 3.2 纳米ZnSnO_3立方体的表征分析 |
| 3.2.1 ZnSn(OH)_6前驱体的热重分析 |
| 3.2.2 ZnSnO_3的形貌与物相表征分析 |
| 3.2.3 ZnSnO_3的紫外–可见光吸收性能分析 |
| 3.3 不同形貌与粒径ZnSnO_3的气敏性能分析 |
| 3.4 最优气敏材料(ZSO-0.059)的结构特征与气敏性能分析 |
| 3.4.1 最优气敏材料(ZSO-0.059)具备优异气敏性能的原因 |
| 3.4.2 最优气敏材料(ZSO-0.059)的气敏机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Nano-TiO_2修饰对纳米ZnSnO_3立方体气敏性能的影响 |
| 4.1 纳米ZnSnO_3立方体的刻蚀 |
| 4.2 Nano-TiO_2@ZnSnO_3复合物的研究 |
| 4.2.1 Nano-TiO_2@ZnSnO_3复合物气敏性能分析 |
| 4.2.2 最佳修饰样品(ST13)的表征分析 |
| 4.2.3 Nano-TiO_2修饰降低ZnSnO_3工作温度的机理 |
| 4.2.4 Nano-TiO_2降低ZnSnO_3工作温度的共性研究 |
| 4.3 湿度对nano-TiO_2@ZnSnO_3复合物气敏性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）WO3薄膜气敏传感器及其检测装置的研制（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文的研究目的和意义 |
| 1.2 气敏传感器 |
| 1.2.1 气敏传感器的分类 |
| 1.2.2 气敏传感器的特征参数 |
| 1.2.3 气敏传感器的发展趋势 |
| 1.3 氧化钨气敏传感器的研究概况 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 WO_3薄膜气敏传感器的基本结构与实验方法 |
| 2.1 氧化钨薄膜气敏传感器的基本结构 |
| 2.2 WO_3的制备方法与气敏机理 |
| 2.2.1 WO_3的制备方法 |
| 2.2.2 WO_3的气敏工作机理 |
| 2.3 实验材料与设备 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 多孔硅基氧化钨薄膜气敏传感器的制备 |
| 3.1 多孔硅基底的制备 |
| 3.1.1 硅片的清洗 |
| 3.1.2 采用化学刻蚀法制备多孔硅基底 |
| 3.2 水热法制备多孔硅基氧化钨薄膜 |
| 3.2.1 种子层的制备 |
| 3.2.2 水热法复合生长氧化钨 |
| 3.3 溅射法制备多孔硅基氧化钨薄膜 |
| 3.4 退火及后续处理 |
| 3.5 铝电极的制备 |
| 3.6 多孔硅基氧化钨薄膜气敏传感器的表征 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 气敏性能测试 |
| 4.1 气敏传感器测试系统 |
| 4.2 水热法制备多孔硅基氧化钨气敏传感器的性能测试 |
| 4.2.1 传感器的工作温度测试 |
| 4.2.2 刻蚀时间对传感器的影响测试 |
| 4.3 溅射法制备多孔硅基氧化钨气敏传感器的性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 气敏传感器检测装置 |
| 5.1 主控芯片的选择 |
| 5.2 检测装置的总体设计方案 |
| 5.3 检测装置的硬件设计 |
| 5.3.1 LED指示灯电路 |
| 5.3.2 电源电路设计 |
| 5.3.3 信号调理电路设计 |
| 5.3.4 LCD电路设计 |
| 5.3.5 报警电路设计 |
| 5.4 检测装置的软件设计 |
| 5.4.1 系统初始化程序 |
| 5.4.2 数据采集程序 |
| 5.4.3 LCD显示程序 |
| 5.5 检测装置的仿真 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间学术成果 |
（9）金属氧化物阵列传感器在蜂蜜及香料品质控制中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 烟用香精香料 |
| 1.3 气敏传感器 |
| 1.4 金属氧化物 |
| 1.5 传感器阵列 |
| 1.6 选题意义及研究内容 |
| 2 实验材料、装置与方法 |
| 2.1 试剂与仪器 |
| 2.2 材料表征方法 |
| 2.3 气敏性能表征 |
| 3 金属氧化物阵列传感器的制备及在蜂蜜品质控制中的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 金属氧化物材料的选择、制备与表征 |
| 3.3 金属氧化物阵列传感器的制备 |
| 3.4 金属氧化物阵列传感器对蜂蜜样品进行气敏测试 |
| 3.5 小结 |
| 4 金属氧化物阵列传感器在香料品质控制中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 香料样品挥发性成分分析 |
| 4.3 金属氧化物材料的选择、制备及传感器阵列的制备 |
| 4.4 金属氧化物阵列传感器对香料样品进行气敏测试 |
| 4.5 金属氧化物阵列传感器测试香料样品的机理分析 |
| 4.6 小结 |
| 5 全文总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 本文的创新之处 |
| 5.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（10）掺杂SnO2材料电学性质和气敏性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 气敏传感器概述 |
| 1.2.1 气敏传感器简介 |
| 1.2.2 气敏传感器的分类 |
| 1.2.3 气敏传感器的应用与发展 |
| 1.3 气敏材料 |
| 1.3.1 气敏材料研究现状 |
| 1.3.2 气敏材料的改性 |
| 1.3.3 SnO_2气敏材料特性 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 Sb,S 共掺杂SnO_2电子结构的第一性原理分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 密度泛函理论基础 |
| 2.3 SnO_2模型搭建与计算方法 |
| 2.3.1 本征SnO_2材料的计算 |
| 2.3.2 Sb,S 共掺SnO_2模型的构建与计算 |
| 2.3.3 Sb,S 共掺SnO_2模型的计算结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 SnO_2材料(110)面吸附特性的计算研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SnO_2(110)表面简介 |
| 3.2.1 SnO_2(110)面切面模型 |
| 3.2.2 SnO_2(110)面的优化 |
| 3.3 CO在 SnO_2(110)面吸附模型的研究 |
| 3.3.1 CO分子模型 |
| 3.3.2 两种CO吸附模型 |
| 3.3.3 计算结果分析 |
| 3.4 H_2O在 SnO_2(110)面吸附模型的研究 |
| 3.4.1 水分子的结构及优化 |
| 3.4.2 水分子吸附模型的建立 |
| 3.4.3 结果讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Sb,S 掺杂SnO_2(110)面吸附特性的计算研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Sb,S 掺杂SnO_2(110)面吸附CO的研究 |
| 4.2.1 吸附模型的建立与优化 |
| 4.2.2 计算结果分析 |
| 4.3 Sb,S 掺杂SnO_2(110)面吸附H_2O的研究 |
| 4.3.1 吸附模型的建立与优化 |
| 4.3.2 计算结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 致谢 |
四、气敏传感器的发展（论文参考文献）
- [1]氧化钨基纳米材料的合成、表征及气敏性能研究[D]. 李成龙. 长春理工大学, 2021(02)
- [2]SnO2-ZnO中空纳米纤维和SnS2-ZnS复合纳米花的制备及气敏性能研究[D]. 许晓慧. 西北师范大学, 2021(12)
- [3]基于磁光表面等离子共振技术的气敏特性研究[D]. 伊淼. 哈尔滨理工大学, 2021(09)
- [4]掺杂石墨烯吸附H2、CO的第一性原理研究[D]. 王琳琳. 南京邮电大学, 2020(02)
- [5]新型二维纳米复合膜甲醛传感器的制备及性能研究[D]. 周雷. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2020(03)
- [6]ZnO薄膜结构与缺陷状态调控及其气敏性能优化研究[D]. 丁建. 北京工业大学, 2020(07)
- [7]钙钛矿结构ZnSnO3形貌、粒径控制及气敏性能研究[D]. 朱宣同. 天津大学, 2020(02)
- [8]WO3薄膜气敏传感器及其检测装置的研制[D]. 崔德富. 黑龙江大学, 2020(04)
- [9]金属氧化物阵列传感器在蜂蜜及香料品质控制中的应用[D]. 胡莉杰. 华中科技大学, 2020(01)
- [10]掺杂SnO2材料电学性质和气敏性能的研究[D]. 丁超. 南京邮电大学, 2019(02)