氧化铈基纳米气体传感器材料的制备开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景：随着工业生产和环境检测的迫切需要以及纳米技术的发展，纳米气敏传感器已获得长足的进展。用零维的金属氧化物半导体纳米颗粒、碳纳米管及二维纳米薄膜等都可以作为敏感材料构成气敏传感器。用纳米材料作为敏感材料构成的气敏传感器具有常规传感器不可替代的优点：一是纳米固体材料具有庞大的界面，提供了大量气体通道，从而大大提高了灵敏度；二是大大降低了传感器工作温度；三是大大缩小了传感器的尺寸。因此，它在生物、化学、机械、航空、军事等方面具有广泛的发展前途。 研究目的： 制备出CeO2材料，通过掺杂可以进一步提高其选择性和灵敏度。开发新型氧化铈基纳米棒、纳米线、纳米带等气敏元件。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：研究氮氧化物、气体分子在仿生氧化铈基表面吸附脱附的运作机制及工作温度。分析不同结构对不同气体分子的响应特性及相应的选择识别性。研究表面效应、高催化活性效应和量子尺寸效应与待测气体分子作用而导致的电学性能变化，对缩短气体响应/恢复时间的途径提出解释。

预期目标：制备出氧化铈-氧化锌复合材料气体传感器

3. 研究的方法与步骤

1.选取多孔的花粉、茎秆、黄瓜瓤，纯水洗涤，浸渍盐酸，加入300毫升的蒸馏水，1毫升的盐酸。静置8小时。

2.取出用超纯水洗涤三次，静置于硝酸铈-硝酸锌溶液（配置硝酸铈-硝酸锌溶液：0.5g硝酸锌、0.5g硝酸铈溶于100ml水）8小时。

3.将静置的样品取出，用超纯水洗涤三次后，置于马弗炉中550℃煅烧保温1h。

4. 参考文献

[1] wang, j., p. zhang, j.-q. qi, et al., silicon-based micro-gas sensors for detecting formaldehyde. sensors and actuators b: chemical, 2009. 136(2): p. 399-404.

[2]cheng, x., j. li, x. li, et al., a highly sensitive sensor based on hollow particles for the detection, adsorption and removal of hg2 ions. journal of materials chemistry, 2012.

[3]faisal, m., s.b. khan, m.m. rahman, et al., role of zno-ceo2 nanostructures as a photo-catalyst and chemi-sensor. journal of materials science technology, 2011. 27(7): p. 594-600.

5. 计划与进度安排

一、2022.1.1-2022.2.25 阅读文献，完成综述二、2022.2.26-2022.3.30 进行材料的制备三、2022.4.1-2022.4.25 进行材料的表征四、2022.4.26-2022.6.1完成数据整理和毕业论文写作