In-,2-O-,3-系半導體復合氧化物氯氣敏感特性的研究.pdf

1、氯氣是現代工業(yè)的重要原料之一，60％以上的商業(yè)化學品在其生產過程中要用到氯氣，同時氯氣又是有毒有害氣體，對人和動、植物的危害性極大，生產、儲運和使用過程中經常因為這些毒氣的外泄和濃度過大造成重大傷亡事故。而人對氯氣的嗅覺閾遠遠高于國際健康安全組織(HSE)公布的無害標準。因此，在工業(yè)區(qū)或有可能產生相當危害的生活區(qū)使用高性能的氯氣傳感器對空氣中的氯氣實施實時、實地監(jiān)測是非常必要的。半導體氣體傳感器由于具有靈敏度高、響應時間快、體積小、使用

2、方便等優(yōu)點成為世界上產量最大、應用最廣的氣體傳感器之一。 本文采用化學共沉淀法分別合成了納米半導體復合氧化物材料體系CdIn2O4和MgIn2O4。產物經X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)和能譜等方法表征。結果表明：CdIn2O4經500～800℃煅燒后，粒徑尺寸在20～30nm之間；MgIn2O4經600℃～900℃煅燒后，粒徑尺寸在20～40nm之間，兩種材料均呈現尖晶石系結構。 敏感材料經傳統的工藝制成燒結型

3、旁熱式傳感器件，通過測試各敏感材料在1-7v工作電壓下對氯氣均表現出較好的靈敏特性，呈現N型半導體變化規(guī)律。其中CdIn2O4(600℃)在5V下對50ppm氯氣的靈敏度為700倍，響應時間為4s、恢復時間為15s；通過對CdIn2O4進行摻雜，結果表明摻雜后的敏感材料加熱電壓降低了1～2V，并且靈敏度提高到近lO倍；MgIn2O4材料經900℃煅燒后在4v工作電壓下對10ppm氯氣的靈敏度達到400倍以上；(CdIn2O4)0.6-(