二维过渡金属氧化物的气敏特性研究文献综述

 2023-06-07 09:06

文献综述

1.二维过渡金属氧化物简述1.1二维纳米材料二维纳米材料只有一个维度是纳米尺度,有纳米片和纳米薄膜。

纳米片通常比较小,在非纳米尺度的两个维度上,一般只有几个微米;而纳米薄膜则较大,可以达到厘米级。

最常用的氧化物薄膜制备方法是将前驱体浆料涂敷到基底上,然后进行高温煅烧。

Gurlo等将溶胶凝胶前驱体进行涂 敷,煅烧后得到了厚度为100nm的In2O3薄膜,其对500ugkg-1臭氧具有3以上的灵敏度,且掺杂钼 后气敏性能更优;Chaisitask等用逐层浸涂的方法制备了纳米SnO2薄膜,每层浸涂膜厚度约为23nm,晶粒大小约为5nm,通过氟离子掺杂,其对0.5%液化石油气的灵敏度达到了3;Dandeneau等用溶胶凝胶旋涂法制备了ZnO与CuO的复合薄膜,每层ZnO薄膜的厚度为30nm,CuO与ZnO形成的PN结对H2具有很高的选择性。

气相沉积法也是制备纳米薄膜的主要方法。

Kannan等利用溅射沉积法制备了150nm厚的In2O3薄膜,其对5mgkg-1NOx的灵敏度为15,对NH3、H2和CO2中的NOx同样可以检测出来,对25mgkg-1 NOx的灵敏度的变化小于10%,使用寿命长达30个月;Vaezi等用化学沉积法制备了SnO2薄膜,可以控制每层沉积6nm,通过与ZnO形成复合膜,可以将酒精与H2和 CO区别开来,100mgkg-1下对酒精的灵敏度达到了11,而对H2和CO只有不到2;Abadi等用脉冲激光烧蚀沉积法制备了SnO2纳米薄膜,其膜厚为50nm,颗粒尺寸为20nm,进一步掺杂铂后发现,其对乙醇、甲醇、二甲苯、丙酮、异丙醇和木柴烟的灵敏度和响应时间都更优。

但是,传统制备纳米薄膜的方法还存在一些缺点,如难以控制薄膜的微结构和厚度、制备重复性差等。

Jia报道了一种新颖的制备有序纳米多孔薄膜的方法。

该方法以单层聚苯乙烯胶体晶体为模板,用前驱液浸渍后通过高温煅烧除去模板,得到了相应的金属氧化物纳米多孔薄膜。

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