高响应度、高选择性的单根Ag-SnO₂纳米带对丙酮的气敏特性研究

SnO2基纳米带在气敏探测方面具有独特的优势而引起极大的研究兴趣。采用热蒸发法制备单晶SnO2纳米带和Ag掺杂的SnO2(Ag-SnO2)纳米带,并用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、选区电子衍射(SAED)、X射线光电子谱(XPS)等对其成分、微结构等进行表征。同时研究了单根Ag掺杂SnO2纳米带器件的气敏特性。结果表明,单根Ag-SnO2纳米带对丙酮最佳工作温度为220 ℃,低于SnO2纳米带器件的230 ℃。在最佳工作温度下单根Ag-SnO2纳米带对1.00×10-4的丙酮响应度达到7.6,是纯净器件2.3倍,其响应/恢复时间为6/7 s,Ag-SnO2纳米带器件对丙酮的理论探测极限为42.95×10-9。气敏特性的提升是由于Ag离子掺杂促进纳米带表面吸附氧离子与丙酮气体反应,导致器件对丙酮的响应和选择性提高