纳米技术与精密工程
納米技術與精密工程
납미기술여정밀공정
NANOTECHNOLOGY AND PRECISION ENGINEERING
2010年
6期
527-531
,共5页
曾文%刘天模%雷晓飞%甘浩宇
曾文%劉天模%雷曉飛%甘浩宇
증문%류천모%뢰효비%감호우
ZnSnO3%Pd2+掺杂%氢敏性能%第一性原理
ZnSnO3%Pd2+摻雜%氫敏性能%第一性原理
ZnSnO3%Pd2+참잡%경민성능%제일성원리
为了提高ZnSnO3的氢敏性能,以共沉淀法制备ZnSnO3并对其进行了贵金属Pd2+掺杂.采用X射线衍射仪(X-ray diffraction, XRD)及透射电镜(transmission electron microscopy, TEM)对制备的气敏材料进行结构及形貌表征,并使用静态配气法测试了掺杂前后ZnSnO3的氢敏性能.结果表明:掺杂Pd2+可显著提高ZnSnO3的氢敏性能.在工作温度为240 ℃、浓度为300×10-6的条件下,Pd2+掺杂纳米ZnSnO3对氢气的灵敏度为12,是未掺杂时的3倍.基于第一性原理探讨气敏机理,计算结果表明: Pd2+掺杂改变了ZnSnO3能带间的电子运动状态,使ZnSnO3费米能级由0.725 eV移动到1.035 eV,在费米能级附近产生新的电子峰,使其电导性能在气敏反应过程中改变更为明显.Pd2+掺杂还使ZnSnO3表面吸附氧的能力显著增加,对提高氢敏性能起到了关键作用.
為瞭提高ZnSnO3的氫敏性能,以共沉澱法製備ZnSnO3併對其進行瞭貴金屬Pd2+摻雜.採用X射線衍射儀(X-ray diffraction, XRD)及透射電鏡(transmission electron microscopy, TEM)對製備的氣敏材料進行結構及形貌錶徵,併使用靜態配氣法測試瞭摻雜前後ZnSnO3的氫敏性能.結果錶明:摻雜Pd2+可顯著提高ZnSnO3的氫敏性能.在工作溫度為240 ℃、濃度為300×10-6的條件下,Pd2+摻雜納米ZnSnO3對氫氣的靈敏度為12,是未摻雜時的3倍.基于第一性原理探討氣敏機理,計算結果錶明: Pd2+摻雜改變瞭ZnSnO3能帶間的電子運動狀態,使ZnSnO3費米能級由0.725 eV移動到1.035 eV,在費米能級附近產生新的電子峰,使其電導性能在氣敏反應過程中改變更為明顯.Pd2+摻雜還使ZnSnO3錶麵吸附氧的能力顯著增加,對提高氫敏性能起到瞭關鍵作用.
위료제고ZnSnO3적경민성능,이공침정법제비ZnSnO3병대기진행료귀금속Pd2+참잡.채용X사선연사의(X-ray diffraction, XRD)급투사전경(transmission electron microscopy, TEM)대제비적기민재료진행결구급형모표정,병사용정태배기법측시료참잡전후ZnSnO3적경민성능.결과표명:참잡Pd2+가현저제고ZnSnO3적경민성능.재공작온도위240 ℃、농도위300×10-6적조건하,Pd2+참잡납미ZnSnO3대경기적령민도위12,시미참잡시적3배.기우제일성원리탐토기민궤리,계산결과표명: Pd2+참잡개변료ZnSnO3능대간적전자운동상태,사ZnSnO3비미능급유0.725 eV이동도1.035 eV,재비미능급부근산생신적전자봉,사기전도성능재기민반응과정중개변경위명현.Pd2+참잡환사ZnSnO3표면흡부양적능력현저증가,대제고경민성능기도료관건작용.
