1、Enhanced Gas Sensing by assembling Pd Nanoparticles onto the Surface of SnO2 Nanowires,姓 名：李 帅 朋专 业：无机化学,主要内容,1.简介2.实验 2.1 SnO2纳米线的制备 2.2 Pd纳米颗粒的合成 2.3 Pd纳米颗粒自组装到SnO2纳米线表面3.结果与讨论 3.1 结构与形貌 3.2 传感器的气敏性能 4.结论,1.简介,SnO2具有很宽的禁带，是用于气体传感器中的最重要的金属半导体氧化物之一。SnO2纳米颗粒由于其良好的气敏性质在传感器中已应用了几十年了，但其交叉选择性和稳定性低限制了其更广泛
2、的应用。 近年来，采用1D单晶的SnO2纳米线，由于其比表面大和各向同性提高了其气敏性：Kolmakov等采用SnO2纳米线检测CO和O2。如何进一步提高对气体的选择性和灵敏度且具有良好稳定性是气体传感器发展的主要方向。,研究人员设法对纳米材料进行掺杂或者复合不同的元素来增强对其气体的响应，且取得了一定效果，如Kumar等成功合成了掺杂Cu的SnO2纳米线，比纯的SnO2纳米线得到了更高的气体响应。但大多的这类技术需要高温且产物的纯度不高，掺杂的纳米线的活性位置不高。因此，采用适当的方法来修饰SnO2纳米线是增强其气敏性能的有效方法。 在低温溶液系统合成中，自组装是一种简单、有效的方法。已有报
3、道：自组装Pd纳米颗粒到ZnO纳米线表面，表现出了很好的气敏性能。,在这篇文章中，采用一种简单的湿化学法溶剂热法制得了SnO2纳米线，并采用自组装技术，将Pd修饰在纳米线表面，得到了更好地气体传感性能。另外，也讨论了Pd纳米颗粒提高敏感性能的机理。,2.实验,2.1SnO2纳米线的制备,1.5mmolNa2SnO34H2O,20ml 18mol/l的NaOH,搅拌5min,加入20ml纯乙醇,得到白色半透明的悬浮液,转移至50ml聚四氟乙烯反应釜,干燥箱中280反应24h,冷却、离心用蒸馏水和乙醇洗涤4次以上,80干燥24h得到产物,2.2 制备Pd纳米颗粒,在PVP作用下，用乙二醇在110下
4、还原Na2PdCl4 反应9小时，离心、在60真空下干燥4h去除乙二醇，得到PVP保护的Pd纳米颗粒。,2.3 Pd纳米颗粒自组装到SnO2纳米线表面,制得的Pd纳米颗粒分散在蒸馏水中，与SnO2纳米线混合在玛瑙研钵中研磨1h,在100下干燥2h，最后灰色的固体在600下煅烧2h去除PVP，从而得到表面存在Pd纳米颗粒的SnO2纳米线。,2.3 气敏测试的原理图及传感器器的结构图,S = Ra/Rg = (Vc Va)Vg/(Vc Vg)Va,3.1Pd纳米颗粒的XRD图,3.2Pd纳米颗粒的TEM图,3.2SnO2纳米线的XRD图,3.4 SnO2纳米线的TEM及电子衍射图,3.5Pd纳米颗
5、粒SnO2纳米线的TEM图及EDS图,(1/2)O2(gas) (1/2)O2(phys) (1/2)O2(chem) O(chem) O2(chem) (1)2H2S(ads) + 3O2 2SO2(gas) + 2H2O + 3e (2)H2S(ads) + 3O SO2(gas) + H2O + 3e (3),4.结 论,通过组装单分散的Pd纳米颗粒到SnO2纳米线表面得到了对H2S敏感性能更好地传感器：1.传感器在290能检测到H2S的最低浓度是5ppm，灵敏度为5.55；2.响应和恢复时间分别为7s、10s；3.气体响应增加是由于组装Pd纳米颗粒后，有利于耗尽层调制模式；4.这个组装过程可以广泛应用于各种材料,包括设计高度敏感的气体传感器。,谢谢！,
