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陶瓷学报2024年第05期:La掺杂SnO_2气体传感器制备及NH_3检测气敏性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李炜灿;战光辉;

单位:海南大学材料科学与工程学院;

摘要:目前,二氧化锡(SnO_2)基氨气(NH_3)气体传感器在实际应用中面临一些挑战,包括:工作温度较高、抗湿性能较差、响应恢复时间较长等。为了解决上述问题,利用金属元素掺杂改性的手段,通过一步水热法在叉指电极上原位合成出了La掺杂的SnO_2纳米材料。其中4 wt.%La掺杂的SnO_2(LSO-4)具有最佳的气敏性能,在室温高湿度环境下LSO-4对20.85μg·L~(-1)(30 ppb)NH_3的响应值为33.8%,是纯SnO_2的2.5倍,检测下限达到2.363μg·L~(-1),响应/恢复时间为2.5 s/6.6 s。La元素掺杂改变了SnO_2的微观形貌和电子结构,使其拥有更大的比表面积、孔径和更多的氧空位缺陷,促进了O_2和NH_3分子在其表面的吸附和后续气敏反应,进而使得SnO_2对NH_3检测的气敏性能得到提升。

关键词:气体传感器;;氨气检测;;二氧化锡;;镧掺杂

基金资助:海南省自然科学基金(620QN239)