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燒綠石A 2 B 2 O 7 固體電解質(zhì)的制備及其NO 2 傳感性能研究

發(fā)布時(shí)間:2024-07-08 22:32
  機(jī)動車尾氣中的NO2污染已經(jīng)引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。面對日趨嚴(yán)格的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn),固體電解質(zhì)型氣體傳感器因其具有較高的靈敏度、良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性、較快的響應(yīng)速度等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用于在線監(jiān)測尾氣NO2濃度。其中傳統(tǒng)的商用釔穩(wěn)定氧化鋯(YSZ)NO2傳感器由于YSZ所需工作溫度過高,導(dǎo)致其應(yīng)用領(lǐng)域受限。因此,開發(fā)出一種適用于中低溫NO2傳感的固體電解質(zhì)材料迫在眉睫。論文主要以開發(fā)具有優(yōu)良NO2傳感性能的固體電解質(zhì)材料為目標(biāo),選取燒綠石Pr2Sn2O7和Sm2Zr2O7為固體電解質(zhì),按固體電解質(zhì)的設(shè)計(jì)合成、結(jié)構(gòu)表征、傳感性能及理論計(jì)算的研究思路,開展了如下系統(tǒng)的研究工作:(1)采用溶膠-凝膠法合成了A2B2O7(A=La,Pr,Nd,Sm,Gd和B=Ti,Zr,Sn)固體電解質(zhì),研究了在中低...

【文章頁數(shù)】:91 頁

【學(xué)位級別】:碩士

【文章目錄】:
中文摘要
Abastract
第一章 前言
    1.1 研究背景
        1.1.1 NO2的污染現(xiàn)狀
        1.1.2 氣體傳感器簡介
    1.2 固體電解質(zhì)型傳感器的歷史和分類
        1.2.1 混合電位型NO2傳感器
        1.2.2 電流型NO2傳感器
        1.2.3 電流型NO2傳感器的特征參數(shù)
    1.3 固體電解質(zhì)研究進(jìn)展
        1.3.1 螢石型氧化物
        1.3.2 鈣鈦礦型氧化物
        1.3.3 其他類型
            1.3.3.1 La2Mo2O9(LAMOX)
            1.3.3.2 Si、Ge磷灰石
            1.3.3.3 四面體配位的鎵氧化物
        1.3.4 燒綠石型氧化物
    1.4 本論文的選題依據(jù)、研究目的和內(nèi)容
        1.4.1 選題依據(jù)
        1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和氣體
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和裝置
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 錫酸鹽燒綠石及摻雜系列固體電解質(zhì)的制備
        2.3.2 NiO敏感電極的制備及表征
        2.3.3 固態(tài)電流型NO2傳感器的制備
        2.3.4 固態(tài)電流型NO2傳感器的性能測試裝置
    2.4 表征測試方法
        2.4.1 X射線粉末衍射(XRD)
        2.4.2 X射線光電子能譜(XPS)
        2.4.3 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.4.4 拉曼光譜(Raman)
        2.4.5 交流阻抗測試
        2.4.6 傳感性能測試
        2.4.7 質(zhì)譜測試
第三章 A2B2O7(A=La,Pr,Nd,Sm,Gd和 B=Ti,Zr,Sn)固體電解質(zhì)的制備及中低溫NO2傳感性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 ASO和 PBO氧化物的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 X射線粉末衍射(XRD)
        3.3.2 拉曼光譜(Raman)
        3.3.3 光電子能譜(XPS)
        3.3.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
        3.3.5 傳感性能
        3.3.6 傳感機(jī)理
    3.4 結(jié)論
第四章 Pr1.95M0.05Sn1.95N0.05O7+δ(PMSN,M=Ca,Sr,In;N=Ga)燒綠石固體電解質(zhì)的制備及其NO2傳感性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 PMSN氧化物的制備
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 理論計(jì)算
        4.3.2 X射線粉末衍射(XRD)
        4.3.3 拉曼光譜(Raman)
        4.3.4 光電子能譜(XPS)
        4.3.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
        4.3.6 傳感性能
        4.3.7 傳感機(jī)理
    4.4 結(jié)論
第五章 異價(jià)離子摻雜燒綠石Sm2Zr2O7固體電解質(zhì)的制備與NO2傳感性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 SZX固體電解質(zhì)的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 X射線粉末衍射(XRD)
        5.3.2 拉曼光譜(Raman)
        5.3.3 光電子能譜(XPS)
        5.3.4 電導(dǎo)率
        5.3.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
        5.3.6 傳感性能
    5.4 結(jié)論
總結(jié)與展望
展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷



本文編號:4003972

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