NiGa2O4纳米材料的制备及其气敏性能的研究

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1、分类号：密级：ＵＤＣ：码：单位代衾微３：必大管工程硕士学位论文论文题目：ＮｉＧａ２０４纳米材料的制备及其气敏性能的研究学号：１４２０１９０１２７作者：汪玖林专业名称：应用化学２０１７年０６月０１日安徽工业大学硕士学位论文NiGa2O4纳米材料的制备及其气敏论文题目：性能研究ThepreparationofNiGa2O4nanomaterialsandgassensingpropertiesresearch作者：汪玖林学院：化学与化工学院指导教师：储向峰单位：安徽工业大学协助指导教师：单位：单位：论文提交日期：2

2、017年06月01日学位授予单位：安徽工业大学安徽马鞍山243002独创性说明工本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄文中特别加以标注和致谢的地方外，作及取得研宄成果。尽我所知，除了论文中不包含其他人己经发表或撰写的研宄成果，也不包含为获得安黴一工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。ｏ＾签名ｍ日期：＾）ｌ６＼关于论文使用授权的说明本人完全了解安徽工业大学有关保留，即：、使用学位论文的规定■学校有权保留送交论文的复印件，允许论

3、文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容、缩印或其他复制手段保存论，可以采用影印文保密的论文在解密后应遵循此规定。，－签名２汍衅导师签名日期：２〇ｎｆ．｜４摘要摘要NiGa2O4由于其独特的物理和化学性质它被广泛应用于光催化,光致发光和气体传感器。本论文采用四种方法制备了NiGa2O4并讨论了其气敏性能。采用共沉淀法制备了NiGao2O4纳米材料的前驱体，分别在400,500,600和700C热处理6h。用X射线衍射（XRD），扫描电子显微镜（SEM），透射电子显微镜（HRTEM）,氮吸附，红外光谱(FTIR)，热分析(TGA)，紫外可见漫反射（

4、UV-Vis）和X射线能谱（XPS）对所制备的样品进行了表征，并研究了其气敏性能。研究结果表明600oC热处理6小时的NiGao2O4的气敏性能最好，在室温下对三甲胺的灵敏度最高（43），在413C对乙醇的灵敏度最高（43）。NiGa2O4复合金属氧化物对两种气体的检测限都是10ppm，对应的灵敏度分别为1.6和1.2。采用水热法在180oC反应8h制备了NiGa2O4复合金属氧化物，研究了不同pH值对材料性能的影响，得出pH=10所得到的NiGa2O4的气敏性能最好。取pH=10制备了不同含量石墨烯(G)和NiGa2O4复合材料，石墨烯的含量分别为0,0.1,0.5,1,2

5、和3wt%。用X射线衍射(XRD)，热分析(TG-DSC),扫描电子显微镜(SEM)，X射线光电子能谱(XPS),氮吸附，红外光谱(FTIR)，拉曼光谱(Raman)和紫外可见漫反射(UV-Vis)对所制备的样品进行了表征，研究结果表明在室温下含有石墨烯的复合材料比纯的NiGa2O4对三甲胺的灵敏度高，其中2wt%G-NiGa2O4所对应的原件对1000ppm三甲胺的灵敏度最高(100.67)，是纯NiGa2O4(15.5)的6.4倍，其响应和恢复时间分别为320s和6s，2wt%G-NiGa2O4所对应原件的最低检测限能达到0.01ppm(1.4)，其响应和恢复时间分别1.

6、5和2s。采用静电纺丝法制备了NiGao2O4复合金属氧化物前驱体，分别在500,600，700和800C热处理2h，用X射线衍射(XRD)，热分析(TG-DSC)，扫描电子显微镜(SEM)，氮吸附，红外光谱(FTIR)，紫外可见漫反射(UV-Vis)和X射线能谱(XPS)对所制备的样品进行了表征，并研究了其气敏性能。研究结果表明600oC热处理2小时的NiGa2O4的气敏性能最好，在室温下对1000ppm三甲胺的灵敏度最高(19)，其响应和恢复时间分别为14和2s。NiGa2O4复合金属氧化物对三甲胺气体的检测限是1ppm，对应的灵敏度为1.05，响应和恢复时间分别为1s和

7、1s。采用溶胶凝胶法制备了NiGao2O4复合金属氧化物前驱体，热处理温度为700C，热处理时间为2h。讨论了不同络合剂(TEA，柠檬酸，甘氨酸)对材料气敏性能的影响。用X射线衍射(XRD)，热分析(TG-DSC)，扫描电子显微镜(SEM)，氮吸附，红外光谱(FTIR)，紫外可见漫反射(UV-Vis)和X射线能谱(XPS)对所制备的样品进行了表征。实验结果表明三种络合剂所对应的材料对乙醇都表现出良好的气敏性能，对1000ppm乙醇的灵敏度分别为63,25和8，络合剂为TEA时所对应的材料的气敏性能最好。