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文档简介
SnO2-basedR134agassensor-Sensingmaterials
preparation,gasresponseandsensingmechanism
(SnO2基R134a气体传感器:传感材料的制备,
气体响应和传感机理)成员:李月飞201213316
郭建军201213325作者介绍:陈俊琛,2008年获得上海大学应用化学专业学士学位。此后,她继续攻读上海大学无机化学理科硕士学位。目前,她主要研究方向是合成以SnO2和Al2O3材料的介孔结构以及其在气体传感器中的应用。徐甲强,1988年毕业于中国科技大学材料科学系,并获理学硕士学位。2005年获得上海大学材料科学博士学位。他研究方向包括气体传感器,纳米材料的合成和应用。Contents:AbstractIntroductionExperimentalResultsanddiscussionConclusionsContents:AbstractIntroductionExperimentalResultsanddiscussionConclusions
Abstract:
◆TheexperimentalresultsindicatedthattheresponsetowardsR134a
oftheSnO2-based
gassensorcanbesignificantlyenhancedbyloadingnoblemetalandusingcatalyticcoating.◆ThesensorbasedonadoublelayerfilmSnO2(Au)/Al2O3(Au)showedsatisfactoryresultsincludinglargeresponse,goodselectivity,highlong-termstability,fastresponseandrecovery,revealingitspotentialapplicationinthedetectionofrefrigerantsandthemaintenanceofairconditionsystems.(基于双层薄膜SnO2(Au)/zAl2O3(Au)的传感器展示出令人满意的结果,,,显示出其在制冷剂检测及空调系统维护方面有应用潜力。)
补充:
气体传感器定义:能够采集气体的某些信息(如:浓度、种类)并把采集到的信息转化为人们更易识别的信号(如电信号、声信号、光信号、数字信号等),凡是具有这种功能的部件或装置,就是气体传感器。Contents:AbstractIntroductionExperimentalResultsanddiscussionConclusions
Introduction:
WedisclosethatSnO2sensorsdecoratedbyAu-,Ag-,Pt-loadingandAl2O3catalystcoatingwereusedtoimprovetheresponsetoR134a.TheresultsindicatethatthenewtypeofgassensortowardsR134awithlargeresponse,goodselectivity,highlong-termstability,fastresponseandrecoverycanbeobtained.(结果表明,新型气体传感器对R134a的响应大,选择性好,长期稳定性高,响应快和可恢复。)Contents:AbstractIntroductionExperimentalResultsanddiscussionConclusions
Experimental:
Fig.1.Sketchofthegassensorstructure.Contents:AbstractIntroductionExperimentalResultsanddiscussionConclusions
Structureandmorphology:
Fig.2.TEMimagesofSnO2.
Structureandmorphology:
Fig.3.TEMimagesofporousAl2O3.
Structureandmorphology:
Fig.4.SEMimagesofSnO2.
Speculateone:
●Basedontheseobservations,wespeculatethatmesoscopicporesmayprovidemoregaschannelsandimprovetheefficiencyintransportationofgases,whichisafavourablefeatureforgassensing.(基于这些观察,我们推测,介观孔可以提供更多的气体通道提高运输气体的效率,这是气体传感一个有利的特征。)
Structureandmorphology:
Fig.5.Nitrogenadsorptionisothermsandcorrespondingporesizedistribution(inset)oftheporousAl2O3annealedat500◦C.
Speculatetwo:
●WespeculatethatitisduetotheproperporesizecanR134afragmentsreachtheSnO2layerthroughtheporousAl2O3layer.(我们猜想正是由于有适当的孔径,R134a碎片才能通过多孔氧化铝层到达到SnO2层.)
Gas-sensingproperties:
Fig.6.Theresponseto100ppmR134aofSnO2withandwithoutCl−atdifferentpHandtheresponsesto100ppmR134aoffourkindsofsensorsatdifferentworkingtemperature(inset).
Conclusionone:
★WeobservedthatSnO2withoutcontainingCl−hadhigherresponsethanthatofSnO2containingCl−;bothofthetwoseriesofSnO2obtainedatpH=3hadthelargestresponse.Conclusiontwo:
★TheresultssuggestthatSnO2(Au)/Al2O3(Au)hastheoveralllargestresponse;itsresponsevaluetowardsR134aat100ppmreachesashighas8.7.(结果表明,SnO2(Au)/Al2O3(Au)整体响应最大;在100ppm时,对R134a的响应值高达8.7。)
Theresultsrevealthatthegassensorsallreachtheirhighestresponseat350◦C,sowechoose350◦Casanoptimalworkingtemperature.
(350◦C最佳响应温度。)Gas-sensingproperties:Fig.8.StabilityofSnO2(Au)/Al2O3(Au)to100ppmR134a.Conclusion:◆ThestableresponsevalueindicatesthatthesensorbasedonSnO2(Au)/Al2O3(Au)exhibitshighlong-termstability.(这些稳定的响应值表明,基于SnO2(Au)/Al2O3(Au)的传感器具有长期稳定性高的特性。)Gas-sensingproperties:Fig.9.ResponseofSnO2(Au)/Al2O3(Au)todifferentgasesat100ppm.Conclusion:◆Wegettheconclusionthatthesensorshaveafairselectivity,butsomeissueswithseveralinterferences(ethanol,acetoneandsoon)stillexist.(公平选择性,存在干扰因素如乙醇,丙酮等)Gas-sensingproperties:■Tosumup,thesensorbasedondoublelayerfilmofSnO2(Au)/Al2O3(Au)showssatisfactorysensingpropertiesforR134adetection.IthaspromisingprospectinmonitoringtheleakageandconcentrationoftheR134aescapedduringtheproductionandapplicationofrefrigerants.(总之,SnO2(Au)/Al2O3(Au)传感器对R134a检测显示了满意的传感性能。其在制冷剂检测及空调系统维护方面有应用潜力。)Gas-sensingmechanismofR134a:Fig.10.FT-IRspectraofSnO2beforeandaftercalcinatingat350◦CinR134a.(横:波数:纵:透射度)Speculate:★TheFT-IRspectrumshowninFig.10displaysnosignificantdifferencebeforeandaftercalcinatingtheSnO2at350◦CunderR134a,becausethatthepeakdisplayedintherangeof4000–3500cm−1belongstoH2O,andthepeakintherangeof1000–500cm−1isthebondofSn–O.(没明显差异,峰值范围)Gas-sensingmechanismofR134a:Fig.11.FT-IRspectraofAl2O3beforeandaftercalcinatingat350◦CinR134a.Speculate:★TheFT-IRspectrumshowninFig.11demonstratesanobviouschangeintherangeof500–1000cm−1beforeandaftercalcinatingtheAl2O3at350◦CunderR134a.Thischangema
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