由于经济社会的快速发展，人们的生活水平也发生了日新月异的变化，同时也带来了环境污染进一步恶化，化工厂废气的排放，汽车尾气导致的温室效应以及家庭装修放出的有毒有害气体严重威胁到人类的身体健康。在这种大环境下，近几年气敏材料研究得到了快速的发展，目前研究的半导体金属氧化物气敏传感器的种类繁多，主要集中在n型半导体的研发，比如SnO2、WO3、ZnO、In2O3、TiO2、Fe2O3等，并且取得了显著的成果，部分已经商用化，但对p型半导体（比如NiO、CuO、Co3O4、Cr2O3、Mn3O4）的研究甚少，p型半导体的气敏机理的也局限于某种材料，无论是n型半导体气敏传感器还是p型半导体气敏传感器在实际应用中都存在缺陷和局限性，因此探索新型的气敏传感器，扩大气敏材料的适用范围变得尤为重要。基于此，本文利用水热法合成一维结构的BiFeO3和米粒状的Bi25FeO40，并对其气敏性能进行测试，具体的研究工作如下：
第一，采用一维棒状结构的Bi2O3作为模板，水热法制备一维棒状结构的BiFeO3，并采用稀硝酸洗去产物中的杂质，系统研究了PH值、Bi元素和Fe元素的摩尔比、反应时间以及模板Bi2O3对最终产物的影响，进一步探索了一维棒状结构BiFeO3的形成过程。对合成的粉体BiFeO3进行气敏性能测试，并探讨了烧结温度对气敏性能的影响，进一步分析了一维棒状结构气敏性能机理。实验结果表明：BiFeO3对乙醇、甲醇、丙酮气体均有响应，并且随着浓度的增加气体灵敏度也随之升高，但是烧结之后的BiFeO3气敏性能下降。
第二，采用一维棒状结构的Bi2O3作为水热反应的前驱体，利用水热合成方法制备米粒状的Bi25FeO40，并探讨了反应时间、反应温度、模板对产物形貌结构的影响，并对其气敏性能进行测试，实验结果表明：米粒状结构的Bi25FeO40对乙醇、甲醇、丙酮、甲苯等气体都有响应，但是其他条件制备其他结构的Bi25FeO40对气体没有响应。
- 作 者：
- 张宇
- 学科专业：
- 材料工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 哈尔滨工业大学
- 导师姓名：
- 王铀
- 学位年度：
- 2014
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
