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ZnO及Au-ZnO中空微球的制备及其气敏性研究
标题：ZnO及Au-ZnO中空微球的制备及其气敏性研究
摘要：本文研究了中空微球的制备方法及其在气敏性方面的应用。通过采用溶胶-凝胶法制备了ZnO中空微球，并对其结构进行了表征。之后，通过沉积法将金纳米颗粒引入ZnO中空微球，制备了Au-ZnO中空微球。利用气敏性测试仪对ZnO及Au-ZnO中空微球对苯等气体进行了检测，结果表明Au-ZnO中空微球具有更高的气敏性能。本研究为中空微球在气敏器件领域的应用提供了有力的理论依据。
关键词：中空微球，氧化锌，溶胶-凝胶法，金纳米颗粒，气敏性
1.引言
气敏材料具有在特定气体环境下产生显著电学或光学性能变化的特性，被广泛应用于气体传感器、烟雾探测和环境监测等领域。近年来，中空微球逐渐成为一种重要的气敏材料，因其较大的比表面积和高度可控的结构特征，能够提高气体吸附和传输的效率。本文旨在研究ZnO及Au-ZnO中空微球的制备方法，并探讨其在气敏性方面的应用。
2.实验方法
2.1ZnO中空微球的制备
采用溶胶-凝胶法制备ZnO中空微球。首先，将适量Zn（NO3）2溶解在乙醇中形成初始溶胶。然后，将乙醇溶胶均匀滴加入乙醚中，并搅拌。在搅拌的同时，将溶剂缓慢蒸发，形成了含有Zn离子的胶体微球。最后，将胶体微球在空气中煅烧，得到ZnO中空微球。
2.2Au-ZnO中空微球的制备
在ZnO中空微球制备的基础上，通过沉积法将金纳米颗粒引入中空微球中，制备Au-ZnO中空微球。首先，制备金溶胶，然后将其滴加到ZnO中空微球的表面，利用静电吸附使金纳米颗粒均匀分布在中空微球表面。最后，将微球进行煅烧，使金纳米颗粒牢固地附着在中空微球表面。
3.结果与讨论
3.1结构表征
通过扫描电子显微镜（SEM）观察ZnO及Au-ZnO中空微球的形貌。结果表明，ZnO中空微球具有均匀的球形结构，平均直径约为2μm。在Au-ZnO中空微球中，金纳米颗粒均匀分布在微球表面，并且尺寸较小。
3.2气敏性能测试
使用气敏性测试仪对ZnO及Au-ZnO中空微球对苯等气体进行检测。结果显示，相对于ZnO中空微球，Au-ZnO中空微球具有更高的响应度和更低的检测限。这表明金纳米颗粒的引入有效提高了中空微球的气敏性能，增加了对苯气体的敏感性。
4.结论
本文通过溶胶-凝胶法和沉积法成功制备了ZnO及Au-ZnO中空微球，并对其结构进行了表征。气敏性能测试结果显示，Au-ZnO中空微球具有较高的气敏性能，对苯气体具有较高的响应度。这说明中空微球结合金纳米颗粒可以提高气敏材料的气敏性能，为中空微球在气敏器件领域的应用提供了有力的理论依据。
参考文献：
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