ZnO基纳米棒阵列气敏材料合成与性能的任务书.docx

ZnO基纳米棒阵列气敏材料合成与性能的任务书
任务书
任务名称：ZnO基纳米棒阵列气敏材料合成与性能研究
任务背景：
随着现代化和工业化的进程，环境问题逐渐引发人们的担忧，其中空气污染问题受到了广泛的关注。因此，研究并开发高效的气敏材料具有重要的意义。ZnO作为一种优异的气敏材料，其性能已经得到了广泛的研究。而ZnO基纳米棒阵列因其具有较高的比表面积和特殊的晶型结构，能够更大程度地提高气敏性能，因此受到了研究者的广泛关注。本次任务将围绕ZnO基纳米棒阵列的合成和气敏性能展开研究。
任务目的：
1.合成ZnO基纳米棒阵列气敏材料。
2.研究ZnO基纳米棒阵列的物理化学性质，并分析其对气敏性能的影响。
3.测试ZnO基纳米棒阵列的气敏性能，并比较不同条件下的气敏性能差异。
任务内容：
1.ZnO基纳米棒阵列的制备
利用热沉积法合成ZnO基纳米棒阵列，具体步骤如下：
a.将沉积基底（玻璃、硅、铝等）浸泡在甲醇溶液中，使其表面振荡并去除杂质。
b.将表面干净的沉积基底浸泡在含有Zn离子源（氯化锌、硝酸锌等）和降解剂（乙二醇、60℃下的去离子水等）的混合溶液中。
c.将溶液转移到装有稀土金属氧化物溶液的反应瓶中，使用水热反应仪进行水热反应，溶液反应时间通常在6-12h之间。
d.用去离子水清洗ZnO基纳米棒阵列，在60℃干燥。
2.ZnO基纳米棒阵列的表征
采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等技术对ZnO基纳米棒阵列的形貌、结构及物理化学性质进行表征。
3.气敏性能测试
使用气相检测系统测量ZnO基纳米棒阵列在各种不同浓度的有害气体下的气敏性能。包括以下步骤：
a.将ZnO基纳米棒阵列与电极进行连接。
b.将检测系统与ZnO基纳米棒阵列连接，放置在特定的温度和湿度下。
c.加入待测试的气体浓度，记录ZnO基纳米棒阵列的电阻变化情况。
任务要求：
1.按照任务内容顺序开展研究工作，各阶段与任务负责人同步交流进展情况。
2.严格按照实验流程进行操作，注意实验室安全。
3.结果处理需精确，数据处理需进行充分的统计分析。
4.在任务完成后，撰写研究报告并进行成果展示。
参考文献：
[1]张磊,程云,汪志勇.基于气相沉积法制备金属氧化物纳米棒及其气敏性能研究[J].湖南大学学报:自然科学版,2012,39(04):125-128.
[2]王凯平,桑文龙,王怀强.ZnO纳米棒在NH3气敏中的响应特性[J].无机化学学报,2012,28(04):719-725.
[3]车晓龙,卢峰,陈宇峰.ZnO纳米结构制备和气敏性能研究进展[J].电子元件与材料,2008,27(04):30-32.