李炜灿,战光辉
(海南大学 材料科学与工程学院,海南 海口 570228)
摘 要:目前,二氧化锡(SnO2)基氨气(NH3)气体传感器在实际应用中面临一些挑战,包括:工作温度较高、抗湿性能较差、响应恢复时间较长等。为了解决上述问题,利用金属元素掺杂改性的手段,通过一步水热法在叉指电极上原位合成出了La掺杂的SnO2纳米材料。其中4 wt.% La掺杂的SnO2(LSO-4)具有最佳的气敏性能,在室温高湿度环境下LSO-4对20.85 μg·L−1(30 ppb)NH3的响应值为33.8%,是纯SnO2的2.5倍,检测下限达到2.363 μg·L−1,响应/恢复时间为2.5 s/6.6 s。La元素掺杂改变了SnO2的微观形貌和电子结构,使其拥有更大的比表面积、孔径和更多的氧空位缺陷,促进了O2和NH3分子在其表面的吸附和后续气敏反应,进而使得SnO2对NH3检测的气敏性能得到提升。
关键词:气体传感器;氨气检测;二氧化锡;镧掺杂