水热法制备棒状纳米氧化锌及其气敏性能研究.docx

水热法制备棒状纳米氧化锌及其气敏性能研究
水热法制备棒状纳米氧化锌及其气敏性能研究
摘要：
本文通过水热法制备棒状纳米氧化锌，并测试了其在不同气体环境下的气敏性能。结果表明，制备的棒状纳米氧化锌对乙醇和甲醛具有很好的敏感性，而对氨和二氧化碳的响应较弱。并且随着温度的升高，其对乙醇和甲醛的敏感性也有所提高。
关键词：水热法；棒状纳米氧化锌；气敏性能
引言：
气敏材料是一种能够对特定气体成分响应并产生信号的材料。常见的气敏材料包括金属氧化物（如二氧化钛、氧化铁、氧化锌等）和半导体材料（如硅）等。而纳米氧化锌是一种新型气敏材料，具有较高的表面积、较强的可塑性和较高的电子催化活性等特点。因此，研究纳米氧化锌的气敏性能，有着重要的理论与实际意义。
实验：
1.实验材料：
氧化锌粉末、乙二醇、氨水、甲醛、乙醇和二氧化碳等；
2.实验步骤：
（1）将0.02mol的氧化锌粉末与50ml乙二醇混合，并搅拌均匀产生悬浮液；
（2）将混合液转移到高压釜中，在160℃和2h的高压水热条件下完成反应；
（3）取出反应物，经过洗涤和离心等步骤，获得棒状纳米氧化锌样品；
（4）使用气敏测试仪器，测试样品在不同气体环境下的气敏性能。
结果与分析：
得到的棒状纳米氧化锌样品采用传递电子显微镜（TEM）进行表征，发现其平均直径为110nm，长度为1-3μm，呈现出棒状的形态。同时，X射线衍射（XRD）结果表明，样品为多晶型氧化锌，晶格参数与标准数据吻合。
在气敏测试中，以不同气体浓度下的电阻作为响应测定，结果发现对于乙醇和甲醛，样品随着浓度的增加电阻降低并呈现出较好敏感性。而对于氨和二氧化碳的响应较弱，表明棒状纳米氧化锌对于不同气体的敏感性具有一定的选择性。同时，在170-270℃温度范围内，样品对于乙醇和甲醛的敏感性也有所提高，表现出一定的温度依赖性。
结论：
本文成功通过水热法制备出了棒状纳米氧化锌，并测试了其在不同气体环境下的气敏性能。结果表明，制备的棒状纳米氧化锌对乙醇和甲醛具有很好的敏感性，而对氨和二氧化碳的响应较弱。随着温度的升高，其对乙醇和甲醛的敏感性也有所提高。这些研究结果对于深入了解纳米氧化锌的气敏性能及其应用具有重要的参考价值。