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纳米材料的性能与应用-传感性能

来源:https://www.xiutupi.com 发布时间:2021-10-06热度:

传感性能
纳米材料具有巨大的比表面积和界面,温度、光、湿度和气氛的变化均会引起其表面或界面离子价态和电子输出的迅速改变,而且响应快,灵敏度高。
因此,利用纳米固体材料的界面效应、尺寸效应、量子效应,可制成传感器。

许多纳米无机氧化物都具有气敏特性,对某种或某些气体有极佳的敏感性能。
半导体纳米气体传感器是利用半导体纳米陶瓷与气体接触时的电阻变化来检测低浓度气体。
当半导体纳米陶瓷表面吸附气体分子时,根据半导体的类型和气体分子的种类的不同,材料的电阻率也随之发生不同的变化。
当半导体纳米材料表面吸附气体时,如果外表面原于的电子亲合能大于表面逸出功,原于将从半导体表面得到电子,形成负离子吸附;反之,将形成正离子吸附。

纳米固体材料具有巨大的表面和界面,对外界环境的湿度十分敏感。
环境湿度能迅速引起其表面或界面离子价态和电子运输的变化。
利用半导体纳米陶瓷材料的电阻随湿度的变化可制成湿度传感器。
例如,BaTiO:纳米晶体的导电性随水分变化显著,响应时间短,2min即可达到平衡。
湿度传感器的湿敏机制有电子导电和质子导电等,例如,纳米GrO d—TiOz陶瓷的导电机制就是离子导电,而质于是主要的电荷载体,其导电性由于吸附水而增高。

在压敏传感器中,研究和应用日渐活跃的是氧化锌系纳米传感器,由于其具有均匀的晶粒尺寸,它不但适用于低电压器件,而且更适用于高电压电力站,它的能量吸收容量高,在大电流时非线性好,响应时间短,电学性能极好,并且寿命长。

纳米材料的性能与应用-传感性能第1张图

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