钼基微纳阵列电极乙醇传感器研究

《钼基微纳阵列电极乙醇传感器研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文钼基微纳阵列电极乙醇传感器研究作者姓名：李倩倩学号：2013909185学科专业：通信与信息系统研究方向：物联网应用技术指导教师：苗凤娟副教授答辩日期：2016年6月齐齐哈尔大学MasterdegreethesisResearchonethanolsensorsfabricatedwithMolybdenum-basedmicro-nanoarrayselectrodeAuthor:LiQian-qianStudentid:2013909185Major:CommunicationandinformationsystemResearchdirection:Applicatio

2、ntechnologyofinternetofthingsTutor:AssociateProfessorMiaoFeng-juanQiqiharUniversity学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有

3、关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于齐齐哈尔大学，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要随着通信电子与微电子学的发展，传感器的制作方式及基础材料的种类越来越多。钼基材料如MoO2、MoO3、MoS2等由于自身特殊的分子结构，具有独特的物理、化学性质，在传感器、超级电容器、光电子器件等领域有重要的应用。其中以钼基微纳结构做电极构建新型传感器是一个重要研究领

4、域。本文基于LabVIEW的脉冲刻蚀平台，开展以下三项研究：金属钼传感器衬底微纳阵列的制备、MoO3微纳阵列结构半导体乙醇气敏传感器研究、Pd-Mo微纳复合阵列结构电化学乙醇传感器研究。主要内容有：1.基于LabVIEW图形化语言编程开发平台，利用PCI-6221数据采集卡、可编程直流稳压电源、温度控制系统和卤素灯光辐照等设备搭建一种可编程电化学脉冲微纳阵列电极刻蚀平台。2.基于自研可编程脉冲刻蚀平台，结合伽伐尼半电池原理，制备了钼基微纳阵列传感器衬底，并对电极的物理和化学性质进行了详细表征。3.开展MoO3微纳阵列结构制备与表征，构建半导体气敏测试平台。4.基于MoO3微纳阵列电极制备

5、半导体乙醇气敏传感器。半导体乙醇气敏传感器最佳工作温度在235℃左右。对乙醇气体的检测限达30ppm，量程为30~1000ppm，对100~500ppm浓度范围的乙醇气体敏感的线性拟合方程为y=0.0184x+0.938，相关系数2R=0.937。5.通过电镀使痕量钯粒子均匀沉积在金属Mo微纳阵列电极表面、氮气保护氛围退火方法制备Pd-Mo微纳复合电极。在0.1MKOH溶液中，Hg/HgO作参比电极、铂电极作对电极、Pd-Mo微纳复合电极作工作电极的三电极体系中研究该电极对乙醇的电化学催化氧化特性，开展电化学乙醇传感器应用研究。经过循环伏安测试和计时电流法测试研究表明：在10~500mM

6、乙醇浓度范围间，CV测试的氧化峰电流值的线性拟合公式为2y=0.0325x+11.82，其中线性相关系数为R=0.986；系统对乙醇浓度的灵敏度S为1.56mA-1-2mMcm；基于三倍信噪比的乙醇浓度检测限为21μM。以上研究探索了基于可编程脉冲电源开发低成本的电化学刻蚀加工金属微纳阵列传感器衬底电极的方法，研究金属微纳阵列的改性修饰和传感器敏感性测试，对金属钼氧化物半导体乙醇气敏传感器和微量钯修饰金属钼阵列衬底的电化学乙醇传感器特性进行比较全面的敏感性研究和测试，研究成果对研发新型钼基微纳阵列传感器具有较大科研和工程应用价值。关键词：可编程电化学脉冲刻蚀；钼基微纳阵列；半导体乙醇气敏

7、传感器；电化学乙醇传感器-I-AbstractWiththedevelopmentofcommunicationelectronicandmicroelectronic,thefabricationandcategoryofsensorsareincreasing.Molybdenum-basedmetalmaterialsuchasMoO2,MoO3andMoS2arewidelyusedinsensors,electrochem