基于CuO介观晶体的纳米网络气体传感器性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

在过去几十年间工业迅速发展,产生了诸多环境问题。由于汽车尾气和工业废气的排放,空气污染问题变的越来越严重, 有些甚至危害到人们的身体健康。此外，一些生产活动过程中，也会产生有毒有害气体的泄露，对人们的生命安全造成威胁。因此,对环境中的有毒有害气体的监测刻不容缓。气体传感器是一种将气体体积分数转化成相应电学信号的有效工具，通过制备具有高灵敏度、响应速度快、成本低廉的气体敏感材料，将其用于气体传感器可以实现对特定气体进行实时监测。^【1】

no₂是汽车尾气、工业废气中主要的有害气体之一，^【2】许多化学实验中也会有no₂产生，因此该课题主要针对no₂气体，制备出具有高选择性、高灵敏度的室温no₂气体传感器。

目前，已经开发出的一系列传感器中，主要的微小型气体传感器有：^【3】

2. 研究内容和预期目标

该课题的主要任务是制备氧化铜介观晶体敏感材料，形成纳米网络，对所制备材料的形貌和结构进行表征，并优化其气体传感性能，本文探索并确定共沉淀法制备氧化铜介观晶体的最优条件，对所得材料进行系统的气敏性能测试，并与传统氧化铜材料进行对比。具体研究内容包括：

(1)通过共沉淀法制备氧化铜纳米网络结构，对气敏材料制备的前驱体配比、退火工艺等条件进行优化，对比其结构和形貌差异；

(2)测试所得材料气敏性能

3. 研究的方法与步骤

常见cuo材料的合成方法主要有固相法、沉淀法、水热/溶剂热法、电化学法、声化学法等。

本实验使用的方法和步骤如下：

（1）材料的制备和表征

4. 参考文献

[1]王旭,朱礼彤,李思涵,解丽丽,蔡晨,朱志刚.基于铜基金属有机框架材料的cuo气体传感器[j].上海第二工业大学学报,2020,37(01):43-49.

[2]a. das,bonu venkataramana,d. partheephan,a.k. prasad,s. dhara,a.k. tyagi. facile synthesis of nanostructured cuo for low temperature no 2 sensing[j]. physica e: low-dimensional systems and nanostructures,2013,54.

[3]雷埼. 纳米氧化铜气体传感器关键制造技术及性能优化研究[d].兰州大学,2019.

5. 计划与进度安排

(1)2022.11.24-201.2.28，查阅文献，制定实验方案与计划，准备开题报告，外文文献翻译，毕业论文前言撰写；

(2)2022.3.1-2022.4.30，实验开展：制备氧化铜介观晶体纳米网络结构，通过sem、xrd等仪器表征所得材料的形貌和结构，探索不同前驱体配比和退火温度对其气敏性能的影响等；

(3)2022.5.1-2022.5.31，对数据进行整理、分析、总结，并绘制图表，进一步撰写毕业论文、完善；