Cu改性ZnO纳米阵列的气敏性能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着大气污染日益影响人们的生活和工作，实现对污染气体的检测显得至关重要，这也对气体传感器提出更高要求。气敏功能材料种类众多，其中，金属氧化物半导体纳米材料由于其灵敏度高、体积小、成本低等优点受到普遍关注。但其也具有选择性差和工作温度高等缺点。

选择性是评估气敏传感器的重要性能。目前，国内外已有众多学者围绕气敏材料选择性做了大量研究工作。zhang等报道了一种基于程序升温调节、用wo₃气体传感器进行气体鉴定的新方法，在不同气氛中获得了动态温度电导系数图谱，并根据得到的气体特征参数，实现选择性检测。zhang 等还从响应图谱中提取六种参数，建立各种气体响应参数的数据库。检测气体时，通过与数据库中的参数比对，实现选择性检测，正确率达100%。然而，上述研究存在数据处理繁杂、计算量大等问题。

半导体材料有n型和p型之分，n型半导体传感器检测还原性气体时电阻减小，p型则恰好相反。若将n型和p型半导体材料复合，调节材料的比例和工作温度，则可选择性检测不同还原性气体。这种方法数据处理量小，简单直观。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

2.1.1 材料制备与表征

采用水热法制备zno纳米阵列，将纳米阵列浸渍到cuo溶胶中，400 ℃下退火3 h，即得cuo纳米颗粒修饰的zno纳米阵列。通过改变cuo溶胶的浓度改变cuo纳米颗粒的修饰含量。并采用xrd、fesem、eds等测试方法研究所得纳米阵列的物相、形貌和相对含量。

3. 研究计划与安排

第1—2周：查阅相关文献资料，在任务书的基础上，设计研究方案，确定切实可行的实验技术路线，了解相关的结构和性能的测试方法；撰写开题报告，翻译英文文献；

第3—9周：完成氧化锌纳米阵列的制备和气敏器件的制作；

第10—12周：改变环境条件，测试气敏器件对各种气体不同浓度的响应；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]邓霄. zno纳米线阵列的可控制备及气敏性研究[d]. 太原理工大学, 2014.

[2]李盛. cr₂o₃和cuo纳米结构合成及气敏特性研究[d]. 河南大学, 2009.

[3]庄怀娟, 王丁, 王现英, 等. cuo/zno多孔复合纳米纤维的制备及气敏性能研究[j]. 人工晶体学报, 2015, 44(12):3526-3531.