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文档简介
CoTiO3-TiO2有序纳米晶薄膜的制备及其敏感性研究CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜的制备及其敏感性研究
摘要:
CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜是一种新型的敏感材料,具有广泛的应用前景。本研究基于溶胶-凝胶方法制备了CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜,并研究了其敏感性能。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能量色散X射线光谱(EDX)对样品的结构和形貌进行了表征。结果表明,制备得到的CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜具有良好的结晶性能和表面形貌。同时,利用气体敏感性测试系统对CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜进行了气体敏感性能测试。实验结果表明,CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜对NH3和CO2气体具有很高的敏感性,且呈现出良好的响应和恢复性能。因此,CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜具有潜在的应用于气体传感器领域的可能。
关键词:CoTiO3/TiO2薄膜;有序纳米晶;制备;敏感性能
1.引言
CoTiO3和TiO2是一类重要的功能材料,具有广泛的应用潜力。CoTiO3具有良好的电学、磁学和光学性质,常用于陶瓷和储能器件等领域。而TiO2则具有优异的光催化、气敏等性能,广泛应用于环境保护和能源领域。将CoTiO3和TiO2结合,制备成有序纳米晶薄膜,可以充分发挥两者的优点,实现新材料的性能协同增强和拓展。因此,本研究旨在制备CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜,并研究其敏感性能。
2.实验方法
2.1材料制备
采用溶胶-凝胶方法制备CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜。先将适量的氧化钛颗粒和适量Co(NO3)2溶解在乙二醇中,得到均匀的溶液。随后,在该溶液中加入一定量乙酸,搅拌混合。然后将混合溶液倒入基片上,通过旋涂使溶液均匀铺展在基片上。最后,将样品在恒温烘箱中煅烧,得到CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜。
2.2表征方法
通过X射线衍射(XRD)对样品的晶体结构进行表征;通过扫描电镜(SEM)对样品的表面形貌进行观察;通过能量色散X射线光谱(EDX)对样品的元素成分进行检测。
2.3敏感性能测试
利用气体敏感性测试系统对CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜进行气体敏感性能测试。设定不同浓度的NH3和CO2气体作为测试样气,监测样品对气体的响应情况,并记录响应时间和恢复时间。
3.结果与讨论
从XRD衍射图谱可以看出,制备得到的CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜具有良好的结晶性能。SEM观察结果显示,样品表面均匀覆盖了纳米晶颗粒,形成了有序排列的结构。EDX结果验证了样品中含有Co、Ti、O三种元素。
气体敏感性能测试结果显示,CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜对NH3和CO2气体具有很高的敏感性。当浓度为X的NH3气体与样品接触时,样品表现出明显的响应,其响应时间为X秒,而恢复时间为X秒。同样,当浓度为X的CO2气体与样品接触时,样品也呈现出快速且可靠的响应和恢复性能。这表明CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜可以作为有效的气体传感器材料。
4.结论
本研究成功制备了CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜,并对其敏感性能进行了研究。实验结果表明,CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜具有良好的结晶性能和表面形貌;同时,对NH3和CO2气体具有很高的敏感性,呈现良好的响应和恢复性能。这些结果表明CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜具有潜在的应用于气体传感器领域的可能。未来的研究可以进一步优化制备工艺,提高样品的敏感性能,并探索其在其他领域的应用潜力本研究成功制备了CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜,并对其敏感性能进行了研究。实验结果表明,CoTiO3/TiO2有序纳米晶薄膜具有良好的结晶性能和表面形貌,并且对NH3和CO2气体具有很高的敏感性,呈现良好的响应和
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