新型碳纳米管复合薄膜材料的气敏性能

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2010.09.019

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2010, Vol. 38 ›› Issue (9): 102-107.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2010.09.019

新型碳纳米管复合薄膜材料的气敏性能

林伟黄世震陈文哲

福州大学材料科学与工程学院, 福建福州 350002

收稿日期:2009-11-11 修回日期:2010-04-05 出版日期:2010-09-25 发布日期:2010-09-25
通信作者: 林伟（1968-），男，博士生，副研究员，主要从事气敏材料的分析与制备、气敏传感器的研制与测试研究 E-mail:mqks@fzu．edu．cn
作者简介:林伟（1968-），男，博士生，副研究员，主要从事气敏材料的分析与制备、气敏传感器的研制与测试研究．
基金资助:
国家“863”计划项目（2007AA03Z325）

Gas-Sensing Properties of Novel Composite Film Doped with Carbon Nanotubes

Lin Wei Huang Shi-zhen Chen Wen-zhe

College of Materials Science and Engineering,Fuzhou University,Fuzhou 350002,Fujian,China

Received:2009-11-11 Revised:2010-04-05 Online:2010-09-25 Published:2010-09-25
Contact: 林伟（1968-），男，博士生，副研究员，主要从事气敏材料的分析与制备、气敏传感器的研制与测试研究 E-mail:mqks@fzu．edu．cn
About author:林伟（1968-），男，博士生，副研究员，主要从事气敏材料的分析与制备、气敏传感器的研制与测试研究．
Supported by:
国家“863”计划项目（2007AA03Z325）

摘要/Abstract

摘要： 采用射频反应磁控溅射锡（Sn）靶和钨（W）靶的方法制备了SnO₂/WO₃/MWCNT复合薄膜材料和相应的气敏传感器,通过FSEM、XRD和XPS等方法分析了复合薄膜材料的横断面表面形貌、物相结构及表面化学组成,测试了该气敏传感器的灵敏度、选择性和响应恢复等气体敏感性能.实验结果表明：该复合薄膜气敏传感器具有较好的气敏性能,对NO₂有较好的灵敏度,对其他干扰气体不敏感;SnO₂/WO₃/MWCNT薄膜中,W、Sn、C主要以W^＋6、Sn^＋4和C的形式存在.文中还对气敏响应机理进行了初步的分析与讨论.

关键词: 多壁碳纳米管, 复合薄膜, 传感器, 气敏性能, 二氧化氮

Abstract:

In this paper,first,SnO₂/WO₃/MWCNT composite thin film was prepared by magnetron sputtering a tin（Sn） target and a tungsten（W） target in a RF（Radio Frequency） reactive mode,and the corresponding gas sensor was fabricated.Next,the cross-section morphology,phase structure and chemical composition of the film were investigated by means of FSEM,XRD and XPS,respectively.Then,the gas-sensing properties of the gas sensor,such as the sensitivity,the selectivity and the response and recovery,were tested.The results of the experments show that the composite thin film gas sensor exhibits excellent gas-sensing,and that is sensitive to NO₂ bat insensitve to other disturbance gases,and that elements W,Sn and C exist in SnO₂/WO₃/MWCNT composite thin film mainly in the form of W^＋6,Sn^＋4 and C,respectively.Finally,the mechanism of gas-sensing response of the film was primarily analyzed and discussed.

Key words: multi-wall carbon nanotube, composite thin film, sensor, gas-sensing property, nitrogen dioxide

林伟黄世震陈文哲. 新型碳纳米管复合薄膜材料的气敏性能[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2010, 38(9): 102-107.

Lin Wei Huang Shi-zhen Chen Wen-zhe. Gas-Sensing Properties of Novel Composite Film Doped with Carbon Nanotubes[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2010, 38(9): 102-107.

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