新型室温硫化氢纳米传感器的制备及性能

摘要：

采用溶胶-凝胶法在叉指金电极表面制备纳米二氧化钛(TiO2)多孔薄膜,并用浓度为2.5×104 mol/ L的花青素对其进行敏化,制备了一种能在室温条件下检测硫化氢(H2 S)的高灵敏度传感器.从材料的光谱特性、微观结构和传感器的灵敏度等方面对该传感器的性能进行了评价,并讨论了传感器的响应机理以及温度和湿度对灵敏度的影响.结果表明,材料表面的可见吸收光谱比花青素红移了约50 nm,吸收能力有所提高；纳米 TiO2颗粒呈层状堆积排列,颗粒之间具有较多缝隙,比表面积大.在室温下,该气体传感器对浓度为5~50 mL/ m3的 H2 S 具有良好的敏感特性,传感器灵敏度与 H2 S 浓度呈线性相关,相关系数为0.939,响应时间为50~70 s,恢复时间为160~180 s.计算和测试结果表明,环境湿度约为50%时传感器的灵敏度最佳；在10~50℃范围内,温度与传感器的灵敏度存在负相关性.该方法为简单、经济制备室温条件下工作的气体传感器提供了新思路和新方法.

关键词：硫化氢、二氧化钛、花青素、溶胶-凝胶、气体传感器

分类号：O657.11(分析化学)

资助基金：国家“八六三”计划项目2011AA100807;江苏省杰出青年基金BK20130010;教育部新世纪优秀人才支持计划项目NCET-11-0986;江苏特聘教授、全国优秀博士基金200968;国家自然科学基金61301239;江苏省自然科学基金BK20130505;中国博士后科学基金2013M540422;江苏省博士后科研资助计划1301051C;江苏省普通高校研究生科研创新计划项目CXZZ130697;镇江市科技支撑计划NY2011026;江苏大学高级专业人才科研启动基金批准号:13JDG039资助. Support by the National High-tech R ﹠ D Program of China2011AA108007;the Jiangsu Provincal Science Fund for Distinguished Young Scholars, ChinaBK20130010;the New Century Excellent Talents in University, ChinaNCET-11-0986;the Specially-Appoin-ted Professors by Universities in Jiangsu Province, the Foundation of Chinese Top 100 Doctoral Dissertation200968;the National Natural Science Foundation of China61301239;the Natural Science Foundation of Jiangsu Province, ChinaBK20130505;the China Postdoc-toral Science Foundation2013M540422;Science Foundation for Postdoctoral in Jiangsu Province, China2013M540422;the Scientific Innovation Research of College Graduate in Jiangsu Province, ChinaCXZZ130697;the Science and Technology Support Program of Zhen-jiang, ChinaNY2011026;the Research Foundation for Advanced Talents in Jiangsu University, China13JDG039

在线出版日期：2014-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1175-1180