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氧化铟复合纳米材料的制备及其气敏性能研究
氧化铟复合纳米材料的制备及其气敏性能研究
引言
气敏传感器是一种用于检测气体浓度的设备。近年来，气敏传感器在环境监测、工业控制、医疗诊断等领域得到了广泛应用。氧化铟作为一种优良的气敏材料，具有良好的机械、化学稳定性和可重复性，被广泛应用于气敏传感器的制备中。同时，通过复合纳米技术制备出复合氧化铟纳米材料，可以提高其气敏性能。
本文旨在研究氧化铟复合纳米材料的制备方法及其气敏性能。
制备方法
本研究采用共沉淀法制备氧化铟粉末，并将其与氧化铝复合形成复合氧化铟纳米材料。具体步骤如下：
1.预处理氧化铟和氧化铝粉末，使其充分干燥。
2.按照一定比例混合氧化铟和氧化铝粉末。
3.在搅拌的同时，缓慢加入氯化铵溶液和氢氧化铵溶液，同时维持水溶液的PH值在6-7之间。
4.沉淀反应完成后，用纯水将沉淀洗涤干净。
5.将洗涤后的沉淀置于干燥箱中干燥。
6.将干燥后的粉末加入球磨罐中，用球磨机加工4小时。
7.将加工后的粉末置于热处理炉中进行煅烧。
8.高温下进行氧气氛围中进行热处理，使其形成氧化铟-氧化铝复合纳米材料。
气敏性能测试
本研究使用自主设计的气体传感器测试氧化铟-氧化铝复合纳米材料的气敏性能。测试时，将待测气体作为主气体，将空气作为参比气体，将其输送到传感器中。通过测量传感器输出的电阻和主气体浓度之间的关系，确定气体浓度存在的电阻变化。本研究测试了材料对NH3、NO2、和H2S的气敏性能。其中H2S气体被认为是具有较高的毒性和易燃性的有害气体，因此研究其气敏性能尤为重要。
实验结果表明，制备的氧化铟-氧化铝复合纳米材料对NH3、NO2、和H2S气体的敏感度均较高，并且相应的响应时间和恢复时间都较短。此外，复合氧化铟纳米材料对H2S气体的响应灵敏度更高，表明其对于有害气体的检测具有更高的灵敏度和准确度。
结论
本研究通过共沉淀法制备氧化铟-氧化铝复合纳米材料，并研究了其气敏性能。实验结果表明，制备的复合纳米材料对NH3、NO2和H2S的气体敏感度均很高，并且响应时间和恢复时间均较短。此外，与普通氧化铟材料相比，复合氧化铟纳米材料对H2S气体的响应灵敏度更高，可以有效检测有害气体，具有广阔的应用前景。