PdO,Au,CdO修饰SnO2纳米纤维的制备及其气敏特性

胡瑞金 王兢 朱慧超

引用本文: 胡瑞金, 王兢, 朱慧超. PdO,Au,CdO修饰SnO2纳米纤维的制备及其气敏特性[J]. 物理化学学报, 2015, 31(10): 1997-2004. doi: 10.3866/PKU.WHXB201508241 shu
Citation:  HU Rui-Jin, WANG Jing, ZHU Hui-Chao. Preparation and Gas Sensing Properties of PdO, Au, CdO Coatings on SnO2 Nanofibers[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2015, 31(10): 1997-2004. doi: 10.3866/PKU.WHXB201508241 shu

PdO,Au,CdO修饰SnO2纳米纤维的制备及其气敏特性

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(61176068, 61131004, 61107028)资助项目 (61176068, 61131004, 61107028)

摘要:

采用静电纺丝的方法制备了SnO2纳米纤维, 并分别用PdO、Au、CdO对该纳米纤维材料进行表面修饰. 用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDX)、X射线光电子能谱(XPS)分析、Brunauer-Emmett-Teller (BET)比表面积测试对材料进行表征. 修饰前后, SnO2纳米纤维都是由约15 nm的纳米颗粒构成的直径约为200 nm的多级结构材料. 采用静态测试系统对纯SnO2及不同物质修饰的SnO2的气敏特性进行测试, 结果表明, 未修饰的SnO2纳米纤维气敏元件对甲醛具有较好的响应. 修饰后的SnO2材料的气敏特性都有明显的改善. CdO修饰的SnO2气敏元件对甲醛的响应值最高, 且响应恢复时间短, 选择性好. Au修饰的SnO2气敏元件对甲醛响应的最佳工作温度从300 ℃降到了200 ℃. 经PdO修饰后, SnO2纳米纤维对甲苯的响应值变得最高. 初步分析了经过修饰的SnO2气敏材料的敏感机理.

English

    1. [1]

      (1) Xu, J. Q.; Jia, X. H.; Lou, X. D.; Xi, G. X.; Han, J. J.; Gao, Q. H. Sens. Actuator B-Chem. 2007, 120, 694. doi: 10.1016/j.snb.2006.03.033

      (1) Xu, J. Q.; Jia, X. H.; Lou, X. D.; Xi, G. X.; Han, J. J.; Gao, Q. H. Sens. Actuator B-Chem. 2007, 120, 694. doi: 10.1016/j.snb.2006.03.033

    2. [2]

      (2) Sun, P.; Zhou, X.; Wang, C.; Wang, B.; Xu, X.; Lu, G. Sens. Actuator B-Chem. 2014, 190, 32. doi: 10.1016/j.snb.2013.08.045(2) Sun, P.; Zhou, X.; Wang, C.; Wang, B.; Xu, X.; Lu, G. Sens. Actuator B-Chem. 2014, 190, 32. doi: 10.1016/j.snb.2013.08.045

    3. [3]

      (3) Katoch, A.; Byun, J. H.; Choi, S. W.; Kim, S. S. Sens. Actuator B-Chem. 2014, 202, 38.(3) Katoch, A.; Byun, J. H.; Choi, S. W.; Kim, S. S. Sens. Actuator B-Chem. 2014, 202, 38.

    4. [4]

      (4) Khoang, N. D.; Trung, D. D.; Van, D. N.; Hoa, N. D.; Van, H. N. Sens. Actuator B-Chem. 2012, 174, 594. doi: 10.1016/j.snb.2012.07.118(4) Khoang, N. D.; Trung, D. D.; Van, D. N.; Hoa, N. D.; Van, H. N. Sens. Actuator B-Chem. 2012, 174, 594. doi: 10.1016/j.snb.2012.07.118

    5. [5]

      (5) Lin, Q.; Li, Y.; Yang, M. Sens. Actuator B-Chem. 2012, 173, 139. doi: 10.1016/j.snb.2012.06.055(5) Lin, Q.; Li, Y.; Yang, M. Sens. Actuator B-Chem. 2012, 173, 139. doi: 10.1016/j.snb.2012.06.055

    6. [6]

      (6) Sun, P.; Wang, C.; Zhou, X.; Cheng, P.; Shimanoe, K.; Lu, G.; Yamazoe, N. Sens. Actuator B-Chem. 2014, 193, 616. doi: 10.1016/j.snb.2013.12.015(6) Sun, P.; Wang, C.; Zhou, X.; Cheng, P.; Shimanoe, K.; Lu, G.; Yamazoe, N. Sens. Actuator B-Chem. 2014, 193, 616. doi: 10.1016/j.snb.2013.12.015

    7. [7]

      (7) Mohanapriya, P.; Segawa, H.; Watanabe, K.; Watanabe, K.; Samitsu, S.; Natarajan, T. S.; Jaya, N. V.; Ohashi, N. Sens. Actuator B-Chem. 2013, 188, 872. doi:10.1016/j.snb.2013.07.016(7) Mohanapriya, P.; Segawa, H.; Watanabe, K.; Watanabe, K.; Samitsu, S.; Natarajan, T. S.; Jaya, N. V.; Ohashi, N. Sens. Actuator B-Chem. 2013, 188, 872. doi:10.1016/j.snb.2013.07.016

    8. [8]

      (8) Kaur, J.; Vankar, V. D.; Bhatnagar, M. C. Thin Solid Films 2010, 518, 3982. doi: 10.1016/j.tsf.2009.11.016(8) Kaur, J.; Vankar, V. D.; Bhatnagar, M. C. Thin Solid Films 2010, 518, 3982. doi: 10.1016/j.tsf.2009.11.016

    9. [9]

      (9) Guan, Y.; Wang, D.; Zhou, X.; Sun, P.; Wang, H.; Ma, J.; Lu, G. Sens. Actuator B-Chem. 2014, 191, 45. doi: 10.1016/j.snb.2013.09.002(9) Guan, Y.; Wang, D.; Zhou, X.; Sun, P.; Wang, H.; Ma, J.; Lu, G. Sens. Actuator B-Chem. 2014, 191, 45. doi: 10.1016/j.snb.2013.09.002

    10. [10]

      (10) Zheng, Y.; Wang, J.; Yao, P. Sens. Actuator B-Chem. 2011, 156, 723. doi: 10.1016/j.snb.2011.02.026(10) Zheng, Y.; Wang, J.; Yao, P. Sens. Actuator B-Chem. 2011, 156, 723. doi: 10.1016/j.snb.2011.02.026

    11. [11]

      (11) Zhang, F. H.; Wang, X. H.; Dong, J. P.; Qin, N.; Xu, J. Q. Sens. Actuator B-Chem. 2013, 186, 126. doi: 10.1016/j.snb.2013.05.086(11) Zhang, F. H.; Wang, X. H.; Dong, J. P.; Qin, N.; Xu, J. Q. Sens. Actuator B-Chem. 2013, 186, 126. doi: 10.1016/j.snb.2013.05.086

    12. [12]

      (12) Hwang, I. S.; Choi, J. K.; Woo, H. S.; Kim, S. J.; Jung, S.; Seong, T. Y.; Kim, I. D.; Lee, J. H. ACS Appl. Mater. Inter. 2011, 3, 3140. doi: 10.1021/am200647f(12) Hwang, I. S.; Choi, J. K.; Woo, H. S.; Kim, S. J.; Jung, S.; Seong, T. Y.; Kim, I. D.; Lee, J. H. ACS Appl. Mater. Inter. 2011, 3, 3140. doi: 10.1021/am200647f

    13. [13]

      (13) Zheng, K. B.; Li, J. L.; Shen, H. T.; Sun, D. L.; Chen, G. R. Acta Phys. -Chim. Sin. 2008, 24, 1080. [郑凯波, 李静雷, 沈浩颋, 孙大林, 陈国荣. 物理化学学报, 2008, 24, 1080.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20080629(13) Zheng, K. B.; Li, J. L.; Shen, H. T.; Sun, D. L.; Chen, G. R. Acta Phys. -Chim. Sin. 2008, 24, 1080. [郑凯波, 李静雷, 沈浩颋, 孙大林, 陈国荣. 物理化学学报, 2008, 24, 1080.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20080629

    14. [14]

      (14) Chen, P. P.; Wang, J.; Zhang, C. L.; Hao, Y. W.; Du, H. Y. Acta Phys. -Chim. Sin. 2013, 29, 1827. [陈鹏鹏, 王兢, 张春丽, 郝育闻, 杜海英. 物理化学学报, 2013, 29, 1827.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201306091(14) Chen, P. P.; Wang, J.; Zhang, C. L.; Hao, Y. W.; Du, H. Y. Acta Phys. -Chim. Sin. 2013, 29, 1827. [陈鹏鹏, 王兢, 张春丽, 郝育闻, 杜海英. 物理化学学报, 2013, 29, 1827.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201306091

    15. [15]

      (15) Zhao, M.; Wang, J. X.; Feng, C. H.; Zou, B.; Chen, C.; Wang, Z. Y.; Wu, F. Q.; Zou, L. H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2007, 23, 1003. [赵萌, 王金兴, 冯彩慧, 邹博, 陈骋, 王竹仪, 吴凤清, 邹乐辉. 物理化学学报, 2007, 23, 1003.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20070708(15) Zhao, M.; Wang, J. X.; Feng, C. H.; Zou, B.; Chen, C.; Wang, Z. Y.; Wu, F. Q.; Zou, L. H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2007, 23, 1003. [赵萌, 王金兴, 冯彩慧, 邹博, 陈骋, 王竹仪, 吴凤清, 邹乐辉. 物理化学学报, 2007, 23, 1003.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20070708

    16. [16]

      (16) Jin, C.; Kim, H.; An, S.; Lee, C. Ceram. Int. 2012, 38, 5973. doi: 10.1016/j.ceramint.2012.04.050(16) Jin, C.; Kim, H.; An, S.; Lee, C. Ceram. Int. 2012, 38, 5973. doi: 10.1016/j.ceramint.2012.04.050

    17. [17]

      (17) Jain, G. H.; Patil, L. A.; Wagh, M. S.; Patil, D. R.; Patil, S. A.; Amalnerkar, D. P. Sens. Actuator B-Chem. 2006, 117, 159. doi: 10.1016/j.snb.2005.11.031(17) Jain, G. H.; Patil, L. A.; Wagh, M. S.; Patil, D. R.; Patil, S. A.; Amalnerkar, D. P. Sens. Actuator B-Chem. 2006, 117, 159. doi: 10.1016/j.snb.2005.11.031

    18. [18]

      (18) He, J. Q.; Yin, J.; Liu, D.; Zhang, L. X.; Cai, F. S.; Bie, L. J. Sens. Actuator B-Chem. 2013, 182, 170. doi: 10.1016/j.snb.2013.02.085(18) He, J. Q.; Yin, J.; Liu, D.; Zhang, L. X.; Cai, F. S.; Bie, L. J. Sens. Actuator B-Chem. 2013, 182, 170. doi: 10.1016/j.snb.2013.02.085

    19. [19]

      (19) Cao, H. Q.; Zhu, M. F.; Li, Y. G. J. Solid State Chem. 2006, 179, 1208. doi: 10.1016/j.jssc.2005.12.040(19) Cao, H. Q.; Zhu, M. F.; Li, Y. G. J. Solid State Chem. 2006, 179, 1208. doi: 10.1016/j.jssc.2005.12.040

    20. [20]

      (20) Vuong, N. M.; Hieu, N. M.; Hieu, H..; Yi, H.; Kim, D.; Han, Y. S.; Kim, M. Sens. Actuator B-Chem. 2014, 192, 327. doi: 10.1016/j.snb.2013.10.117(20) Vuong, N. M.; Hieu, N. M.; Hieu, H..; Yi, H.; Kim, D.; Han, Y. S.; Kim, M. Sens. Actuator B-Chem. 2014, 192, 327. doi: 10.1016/j.snb.2013.10.117

    21. [21]

      (21) Liang, Y. C.; Liao, W. K.; Deng, X. S. J. Alloy. Compd. 2014, 599, 87. doi: 10.1016/j.jallcom.2014.01.167(21) Liang, Y. C.; Liao, W. K.; Deng, X. S. J. Alloy. Compd. 2014, 599, 87. doi: 10.1016/j.jallcom.2014.01.167

    22. [22]

      (22) Wang, B.; Zheng, Z. Q.; Zhu, L. F.; Yang, Y. H.; Wu, H. Y. Sens. Actuator B-Chem. 2014, 195, 549. doi: 10.1016/j.snb.2014.01.073(22) Wang, B.; Zheng, Z. Q.; Zhu, L. F.; Yang, Y. H.; Wu, H. Y. Sens. Actuator B-Chem. 2014, 195, 549. doi: 10.1016/j.snb.2014.01.073

    23. [23]

      (23) Zheng, W.; Lu, X.; Wang, W.; Li, Z.; Zhang, H.; Wang, Z.; Xu, X.; Li, S.; Wang, C. J. Colloid Interface Sci. 2009, 338, 366. doi: 10.1016/j.jcis.2009.06.041(23) Zheng, W.; Lu, X.; Wang, W.; Li, Z.; Zhang, H.; Wang, Z.; Xu, X.; Li, S.; Wang, C. J. Colloid Interface Sci. 2009, 338, 366. doi: 10.1016/j.jcis.2009.06.041

    24. [24]

      (24) Sun, L.; Li, J.; Wang, C.; Li, S.; Lai, Y.; Chen, H.; Lin, C. J. Hazard. Mater. 2009, 171, 1045. doi: 10.1016/j.jhazmat.2009.06.115(24) Sun, L.; Li, J.; Wang, C.; Li, S.; Lai, Y.; Chen, H.; Lin, C. J. Hazard. Mater. 2009, 171, 1045. doi: 10.1016/j.jhazmat.2009.06.115

    25. [25]

      (25) Liu, X.; Zhang, J.; Yang, T.; Guo, X.; Wu, S.; Wang, S. Sens. Actuator B-Chem. 2011, 156, 91.(25) Liu, X.; Zhang, J.; Yang, T.; Guo, X.; Wu, S.; Wang, S. Sens. Actuator B-Chem. 2011, 156, 91.

    26. [26]

      (26) Vaishnav, V. S.; Patel, S. G.; Panchal, J. N. Sens. Actuator B-Chem. 2015, 210, 165. doi: 10.1016/j.snb.2014.11.075(26) Vaishnav, V. S.; Patel, S. G.; Panchal, J. N. Sens. Actuator B-Chem. 2015, 210, 165. doi: 10.1016/j.snb.2014.11.075

    27. [27]

      (27) Kolmakov, A.; Klenov, D. O.; Lilach, Y.; Stemmer, S.; Moskovits, M. Nano Letters 2005, 5, 667. doi: 10.1021/nl050082v(27) Kolmakov, A.; Klenov, D. O.; Lilach, Y.; Stemmer, S.; Moskovits, M. Nano Letters 2005, 5, 667. doi: 10.1021/nl050082v

    28. [28]

      (28) Wang, L.; Kang, Y.; Wang, Y.; Zhu, B.; Zhang, S.; Huang, W.; Wang, S. Mat. Sci. Eng. C 2012, 32, 2079. doi: 10.1016/j.msec.2012.05.042

      (28) Wang, L.; Kang, Y.; Wang, Y.; Zhu, B.; Zhang, S.; Huang, W.; Wang, S. Mat. Sci. Eng. C 2012, 32, 2079. doi: 10.1016/j.msec.2012.05.042

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  142
  • 文章访问数:  485
  • HTML全文浏览量:  2
文章相关
  • 发布日期:  2015-10-10
  • 收稿日期:  2015-05-25
  • 网络出版日期:  2015-08-24
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章