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2011年

基于单晶多孔In2O3纳米带的高性能气体传感器的研究

来源:武汉光电国家研究中心     作者:    发布时间:2011年09月26日    浏览:

半导体金属氧化物由于其优异的性能可以作为高性能气体传感器材料。以此材料研制的气体传感器在温和条件下即可显示很好的灵敏度以及传感选择性。而其中的In2O3则对很多气体,如NO2, NH3, Cl2等,显示出出色的传感性能。
一维结构的In2O3纳米材料由于具有很高的比表面积以及高的表面活性,可以显示出比传统的块体材料更加优异的传感性能。目前广泛采用的制备一维In2O3纳米结构的方法多为高温气相沉积法,而低温水热法所得到的纳米材料又存在着极低的长径比的缺点。
为了解决以上问题,光电学院08级本科生李岩松同学在沈国震教授、陈娣教授的指导下,与日本国立材料研究所叶金华教授合作,采用低温水热法,以PEG-600作为表面活性剂,成功地制备了长径比高达100的单晶InOOH纳米带前驱体,通过进一步高温退火后即可得到长径比远大于100的单晶多孔In2O3纳米带。其比表面积可以达到17.7 m2g-1。将该材料用于制作电阻型气体传感器(如下图a所示),发现其对多种气体(如乙醇、甲醇、丙酮等)都显示了非常优异的传感性能。它对于乙醇的检测极限可以低至50 ppb,是目前所见类似报道中最低的结果之一。此类材料有望在检测低浓度有害气体上得到应用。
该项工作得到了国家自然科学基金、科技部973计划、湖北省自然科学基金以及教育部博士点新教师基金的支持。研究成果近期刊登在英国皇家化学会Journal of Materials Chemistry ( 2011, 21, 12852-12857)上。该刊物的影响因子为5.099

基于单晶多孔In2O3纳米带的高性能气体传感器对不同气体的感应性能

(责任编辑:陈智敏)