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水热法制备掺杂铒的ZnO及其对二甲胺气敏性能
  • ISSN号:1000-4343
  • 期刊名称:《中国稀土学报》
  • 时间:0
  • 分类:X83[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:[1]内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010, [2]内蒙古中煤蒙大新能源化工基地开发有限公司,内蒙古鄂尔多斯017307
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(21407084);内蒙古自治区自然科学基金项目(2014BS0509);内蒙古自治区教育厅高等学校基金项目(NJZY13141)资助
中文摘要:

采用低温水热法制备了Zn O及一系列掺杂Er的Zn O(Zn O:x%Er)粉末。通过X射线衍射分析制备的样品为六方纤锌矿结构,Er以三价离子形式化学掺杂到Zn O中。扫描电镜显示制备的样品均为二维片状,且能量色散X射线光谱及X光电子能谱表明了制备的样品由Zn,O及Er元素组成。气敏测试结果显示Zn O:3%Er材料对二甲胺具有良好的灵敏度,在300℃对100×10-6二甲胺灵敏度可达到106.51。该样对二甲胺具有良好的稳定性和快速的响应恢复时间,响应时间为6 s,恢复时间为11 s。在胺类气氛中,Zn O:3%Er对二甲胺具有优异的选择性。Zn O:3%Er良好的气敏性能可能与其表面含有较高储氧能力的Er3+有关。

英文摘要:

The ZnO powder and a series of ZnO powders doped with erbium (ZnO:x% Er) were preparea oy low temperature hydrothermal methods. X-ray diffraction analyses showed that the prepared samples were hexagonal wurzite structures and erbium was chemically doped in ZnO crystal lattice as trivalent ions. Scanning electron mi- croscope measurements exhibited the prepared samples were two dimensional sheet-shapes. The obtained samples were composed of Zn, O and Er elements, characterized by energy dispersive X-ray spectroscopy and X-ray photoe- lectron spectroscopy. The gas sensing results showed that the ZnO:3% Er exhibited better sensitivity towards dime- thylamine, and the sensitivity obtained 106.51 × 10-6 to 100 × 10-6 dimethylamine at 300 ℃. The sensitivity of ZnO :3% Er towards dimethylamine exhibited excellent stability and short response-recovery time, and the response time was 6 s, and the recovery time was 11 s. In the atmosphere of amine, ZnO :3 % Er displayed outstanding se- lectivity towards dimethylamine. The excellent gas sensing properties of ZnO :3 % Er were possibly related to Er3+ with high oxide-storage property on the surface.

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期刊信息
  • 《中国稀土学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国稀土学会
  • 主编:徐光宪
  • 地址:北京新街口外大街2号
  • 邮编:100088
  • 邮箱:jrechina@263.net
  • 电话:010-62014832
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4343
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2365/TG
  • 邮发代号:2-612
  • 获奖情况:
  • 优秀科技期刊奖,中国科协择优资助期刊,中国科协期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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