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納米氣敏材料比表面積分(fēn)析

 更新時間:2015-04-30 點擊量:889


随着科學技術的發展,對各種氣體(tǐ)尤其是可燃性氣體(tǐ)和毒性氣體(tǐ)的檢測監控,已成爲當前工(gōng)業、民用、國防、運輸等領域急需解決的問題。納米氣敏材料的研究對提高氣敏材料的靈敏度、選擇性和長期穩定性,以及如何降低工(gōng)作溫度和縮短相應溫度、時間等方面起着無法替代的推動作用。

目前國内外(wài)對于各種氣體(tǐ)的檢測主要還是針對氫氣、硫化氫、碳氫化合物(wù)、氮氧化合物(wù)、氨氣、乙醇、液化石油氣(LPG)、管道煤氣等還原性氣體(tǐ)和有毒氣體(tǐ)爲主,應用較爲廣泛的氣敏材料主要有SnO2ZnOSiO2TiO2Fe2O3WO3等金屬氧化物(wù),另外(wài)複合氧化物(wù)作爲固體(tǐ)電(diàn)解質也得到很好的應用。由于傳統的SnO2等氣敏元件功耗大(dà)、靈敏度低、選擇性差,人們一(yī)直在努力探索用新的方法解決這些問題。

納米晶粒由于尺寸小(xiǎo),金屬費(fèi)米能級附近的電(diàn)子能級由準連續變爲離(lí)散能級、能隙變寬,其特别的量子尺寸效應、表面效應和小(xiǎo)尺寸效應,使納米材料産生(shēng)了許多體(tǐ)相材料不具備的特殊性能。納米SnO2等氣敏材料具有較大(dà)的比表面及較高的活性和敏感性,其元件具有壽命長、靈敏度高、成本低等特點,一(yī)直處于金屬氧化物(wù)半導體(tǐ)電(diàn)阻式氣敏傳感器研究的中(zhōng)心。研究與應用中(zhōng),人們發現SnO2等氣敏材料的純度和晶粒大(dà)小(xiǎo),直接影響着材料的氣敏特性,SnO2等粉體(tǐ)的顆粒形狀、均勻性、穩定性都直接影響着以後制成的氣敏元件的靈敏度、功耗、選擇性、響應恢複特性及穩定性等重要參數。

由于氧化錫等氣敏材料的氣敏機理屬表面控制型氣體(tǐ)靈敏度的高低與材料的比表面積有關,通常比表面積越大(dà)氣體(tǐ)靈敏度越高。比表面積是每克固體(tǐ)材料所具有的表面積,單位爲m2/g;比表面積測試儀的國家标準是基于BET理論的低溫氮吸附BET多點法(GB/T 19587-2004)。由氮吸附BET多點法測定比表面積的要點是:在5-30%氮氣分(fēn)壓範圍内,在不同氮氣分(fēn)壓點下(xià)測定吸附劑(待測粉體(tǐ))對氮氣的吸附量,做出吸附等溫線,通過BET公式求出相應于吸附劑表面被氮氣分(fēn)子覆蓋滿單分(fēn)子層時的單分(fēn)子層飽和吸附量,即可計算出吸附劑的比表面積。

貝士德儀器科技(北(běi)京)有限公司的3H-2000BET-A比表面積測定儀是依據國家比表面測試标準的高精度分(fēn)析儀器,擁有多項國内*的技術;如國内*的一(yī)體(tǐ)化原位吹掃處理功能,針對色譜法比表面測試的不同氮氣分(fēn)壓點之間需要吹掃處理的問題,使不同氮氣分(fēn)壓點之間的吹掃處理更方便,減少了連續測試對準确度的影響;國内*的程控風熱助脫裝置,使在實現全自動化後,保證得到尖銳快速的脫附峰,減少背景誤差;國内*的色譜濃度檢測系統,使氮氣分(fēn)壓檢測精度相對流量法提高10倍;六通閥進樣器程序控制,國内*的定量管程控切換功能;國内*的粒度報告等功能;儀器參數軟件顯示的同時,在儀器上大(dà)屏幕液晶硬件顯示,使儀器工(gōng)作狀态參數一(yī)目了然,運行更可靠;以及液氮溫度監測、檢測器斷氣保護、檢測器恒溫裝置、重要環節聲音提示,使3H-2000BET-A比表面儀在測試精度、穩定安全性、操作便捷性等方面達到并部分(fēn)超越了國外(wài)同類儀器性能, 3H-2000系列比表面儀在國内擁有大(dà)量客戶,爲比表面儀。

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