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黑夜精灵

至尊木虫 (著名写手)

[交流] 【讨论】讨论一下气体传感器的性质改进

在小木虫上认识了很多做传感器的虫子 经常讨论一些问题 我把一些问题列了出来 希望能够集思广益
一般来说 传感材料的感应性能(sensitivity,selectivity、response and recovery behavior...)是和氧空位和材料的维度有关系的
我想请教的是
1 如何在复合传感材料中提高氧空位的浓度 来提高sensitivity 那么如何知道氧空位浓度增加 用什么表征
2 复合传感材料的响应和恢复时间与什么有关系 原理是什么
3 selectivity的原理到底是什么 尤其是相近的气体


请大家畅所欲言 但是不要说 降低尺寸、增加比表面积之类的话 请具体一些 最好举个例子

看了一下大家的回复 感觉还可以 下面我把问题在具体化一些 呵呵 这样也许大家的思考会明朗简单些 希望能够对研究传感器的虫子有所帮助
1 氧空位是否和晶格缺陷或者异质结构有关 如果有关 如何能增加晶格缺陷或者异质结构 掺杂这条路是否可行  除了XPS能够表征出来氧空位 UV XRD是否能够表征出来 如果能请给出具体的例子
2 响应和恢复时间 肯定与材料和气体的物理吸附和脱附有关了 但是 我们往往都是通过电信号来探测的 那么 这个电路的组成 是否会用很大的影响呢
3 selectivity 和能带有关系吗 如果有关系 那么如何能控制一种物质的能带 是通过尺寸、形貌还是掺杂 就是说你如何能够设计一套完整的实验来证明

[ Last edited by 黑夜精灵 on 2009-11-18 at 11:39 ]
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不断前行
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drintor

木虫 (著名写手)

木虫游民


黑夜精灵(金币+1,VIP+0):说的太简单了 而且只说明了一小部分 呵呵 要是说吸附能力 粒子的吸附能力肯定是最强的 但是它的响应时间快吗 呵呵 11-18 07:52
首先说楼主的问题很好,以我现在的能力只能回答楼主的第二个问题:一般来说,复合传感器的响应时间和恢复时间都是气体分子和复合材料(也即传感器器件)相互作用——主要是气体分子的吸附与脱附过程,当然这是指的物理吸附,可能楼主也明白,做传感器的最好发生物理吸附,化学吸附的话一般也有,但是不会说作为主要的吸附类型,这是我的愚见,不知达到了楼主的要求没有?
http://www.sciencenet.cn/blog/drintor.htm
2楼2009-11-18 07:18:25
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黑夜精灵

至尊木虫 (著名写手)

引用回帖:
Originally posted by drintor at 2009-11-18 07:18:
首先说楼主的问题很好,以我现在的能力只能回答楼主的第二个问题:一般来说,复合传感器的响应时间和恢复时间都是气体分子和复合材料(也即传感器器件)相互作用——主要是气体分子的吸附与脱附过程,当然这是指的 ...

二楼说的是乎简单了些 你少考虑了一些东西 那就是 吸附和脱附过程产生的电信号 还需要回路中的电流来表示 那么电信号在下列材料中(纳米粒子、纳米薄膜、纳米线)转移的过程中 那个更快呢
不断前行
3楼2009-11-18 07:57:44
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chuyunfei

至尊木虫 (职业作家)

胖胖虫

楼主问的非常好啊
我也一直在做气敏材料
现在发愁就是机理问题啊
能否建立一个QQ群,研究气敏的虫子进去多多讨论啊
4楼2009-11-18 09:33:40
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fishkeeper

金虫 (小有名气)

RE:1楼

★ ★ ★ ★
骑着蜗牛追火箭(金币+2,VIP+0):谢谢 11-18 10:41
黑夜精灵(金币+2,VIP+0):回答的不错 但是还是不够具体 尤其是关于selectivity的回答 11-18 11:24
记得加分哈。
1 如何在复合传感材料中提高氧空位的浓度 来提高sensitivity 那么如何知道氧空位浓度增加 用什么表征
Response: 到目前为止我知道最好的是测O 1S (XPS),然后进行分峰讨论,主峰为晶格影响,次峰位表面吸附的贡献。
2 复合传感材料的响应和恢复时间与什么有关系 原理是什么
Response: 主要与扩散有关,而且据我所知,不一定多孔材料就好,也许很多时候介孔就是个噱头,因为气体不一定能在可接受的时间内扩散进去。
3 selectivity的原理到底是什么 尤其是相近的气体
Response:关于这个的回复,我的回答应该不专业,还希望有人能给出具体的解释。
我这里以掺杂为例说明,对应特定气体如果某个温度对应好几种活性气体,这个时候我们就掺杂微量元素,改变材料表明能带结构,使在特定的温度下只对特定气体非常敏感,从而把前面都敏感的气体分开。
5楼2009-11-18 10:11:06
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