于靈敏編著的《一維ZnO納米線及其氣敏特性》以一維ZnO納米線的氣敏特性為基礎(chǔ)，系統(tǒng)地分析ZnO的基本性質(zhì)、ZnO納米線的制備工藝、ZnO納米線的生長(zhǎng)機(jī)制、ZnO納米線的內(nèi)部摻雜、表面修飾與氣敏性能的關(guān)系、ZnO納米線與有機(jī)導(dǎo)電聚合物的復(fù)合與氣敏性能的關(guān)系，將這些基本理論和基本特性應(yīng)用于ZnO納米線對(duì)混合氣體中氣體種類和氣體濃度的識(shí)別，利用第一性原理計(jì)算建立Ga摻雜的ZnO晶體模型，研究Ga摻雜對(duì)ZnO晶體結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)的影響，在此基礎(chǔ)上，建立完整的氣敏機(jī)理模型，為進(jìn)一步開發(fā)新型氣敏材料提供理論指導(dǎo)。
本書可作為高等院校材料、物理、化學(xué)及相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生教材也可供從事一維ZnO納米材料和氣敏傳感器研究工作的科研人員使用。
第1章 氣敏傳感器概述
1.1 氣敏傳感器簡(jiǎn)介
1.2 金屬氧化物氣敏傳感器的結(jié)構(gòu)分類
1.3 金屬氧化物氣敏傳感器的膜厚分類與特點(diǎn)
1.4 金屬氧化物氣敏傳感器的加熱方式分類與特點(diǎn)
1.5 半導(dǎo)體金屬氧化物的氣敏機(jī)理研究
1.5.1 離子吸附模型
1.5.2 多孔膜模型和致密膜模型
1.5.3 氣敏機(jī)理通式
1.6 摻雜理論
1.6.1 內(nèi)部摻雜
1.6.2 外部摻雜
1.7 氣體傳感器的發(fā)展趨勢(shì)
1.7.1 新型氣敏材料的探索與開發(fā)
1.7.2 對(duì)現(xiàn)有材料的改進(jìn) 第1章 氣敏傳感器概述
1.1 氣敏傳感器簡(jiǎn)介
1.2 金屬氧化物氣敏傳感器的結(jié)構(gòu)分類
1.3 金屬氧化物氣敏傳感器的膜厚分類與特點(diǎn)
1.4 金屬氧化物氣敏傳感器的加熱方式分類與特點(diǎn)
1.5 半導(dǎo)體金屬氧化物的氣敏機(jī)理研究
1.5.1 離子吸附模型
1.5.2 多孔膜模型和致密膜模型
1.5.3 氣敏機(jī)理通式
1.6 摻雜理論
1.6.1 內(nèi)部摻雜
1.6.2 外部摻雜
1.7 氣體傳感器的發(fā)展趨勢(shì)
1.7.1 新型氣敏材料的探索與開發(fā)
1.7.2 對(duì)現(xiàn)有材料的改進(jìn)
1.7.3 氣體傳感器的微型化、智能化和防塵化.
1.7.4 加強(qiáng)氣敏機(jī)理的研究
1.7.5 氣敏元件的多品種化、低功耗和常溫化.
1.7.6 基礎(chǔ)研究日趨活躍
1.7.7 納米材料的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第2章 zno納米線的制備與表征
2.1 Zn0簡(jiǎn)介
2.1.1 zn0的結(jié)構(gòu)
2.1.2 Zno應(yīng)用前景
2.2 物理熱蒸發(fā)法制備Zno納米線
2.2.1 工藝設(shè)備
2.2.2 制備工藝過程
2.2.3 設(shè)備及ZnO納米線
2.2.4 工藝參數(shù)的影響
2.2.5 透射電子顯微鏡(TEM)表征
2.2.6 ZnO納米線的生長(zhǎng)機(jī)制分析
2.2.7 X射線衍射
2.3 Al2O3模板法制備ZnO納米線
2.3.1 工藝流程
2.3.2 電化學(xué)拋光后的鋁箔表面形貌分析
2.3.3 Al2O3模板的FESEM圖及XRD圖
2.3.4 ZnO納米線的FESEM圖及EDX圖
2.3.5 多孔氧化鋁膜的形成機(jī)理
2.3.6 模板法沉積ZnO納米線的機(jī)理分析
參考文獻(xiàn)
第3章 純ZnO納米線的氣敏特性
3.1 氣體傳感器的制備
3.2 氣敏元件的制備工藝流程
3.3 元件的氣敏性能測(cè)試方法
3.3.1 元件的氣敏性能測(cè)試裝置與原理
3.3.2 氣敏元件的測(cè)試方法
3.3.3 氣敏元件的主要性能參數(shù)及其計(jì)算公式
3.4 純ZnO納米線的氣敏性能
3.4.1 ZnO氣敏基料的制備
3.4.2 不同燒結(jié)溫度下ZnO納米線的形貌圖
3.4.3 燒結(jié)溫度對(duì)ZnO納米線乙醇蒸氣性能的影響
3.5 氣敏機(jī)理與影響因素
3.5.1 氣敏機(jī)理探討
3.5.2 ZnO納米線對(duì)乙醇的氣敏機(jī)理
3.5.3 影響氣敏機(jī)理的主要因素
參考文獻(xiàn)
第4章 金屬摻雜及表面修飾ZnO納米線的氣敏特性
4.1 ZnO納米線表面修飾Ag納米顆粒的氣敏性能
4.1.1 Ag納米顆粒表面修飾ZnO納米線的制備
4.1.2 Ag納米顆粒表面修飾ZnO納米線的表面形貌圖
4.1.3 Ag納米顆粒修飾的ZnO納米線的xRD圖
4.1.4 Ag納米顆粒修飾對(duì)ZnO納米線的氣敏特性的影響
4.2 其他元素?fù)诫s對(duì)ZnO納米線氣敏性能的影響
4.2.1 元素?fù)诫sZnO納米線的制備
4.2.2 其他元素?fù)诫s對(duì)ZnO納米線溫度一靈敏度曲線
4.2.3 元素?fù)诫s的ZnO納米線對(duì)乙醇蒸氣的響應(yīng)一恢復(fù)特性
4.2.4 元素?fù)诫s的ZnO納米線的XRD圖
4.2.5 紫光激發(fā)對(duì)Ag納米顆粒修飾ZnO納米線氣敏性能的影響
4.2.6 紫光激發(fā)對(duì)ZnO納米線氣敏性能提高的原因分析
4.3 摻雜提高氣體靈敏度的機(jī)理分析
4.3.1 摻雜提高氣體靈敏度的基本原理
4.3.2 稀土氧化物摻雜提高ZnO納米線氣體靈敏度的原因分析
4.3.3 金屬摻雜提高ZnO納米線氣體靈敏度的原因分析
4.3.4 Ag納米顆粒修飾對(duì)提高ZnO納米線氣敏元件電阻的原因分析
4.3.5 Ag納米顆粒修飾對(duì)提高ZnO納米線氣敏元件乙醇靈敏度的原因分析
4.3.6 不同摻雜對(duì)提高ZnO納米線對(duì)不同氣體靈敏度的選擇性分析
參考文獻(xiàn)
第5章 有機(jī)導(dǎo)電材料與ZnO納米線復(fù)合的氣敏特性
5.1 導(dǎo)電高分子簡(jiǎn)介
5.2 聚苯胺簡(jiǎn)介
5.2.1 聚苯胺的合成
5.2.2 聚苯胺的聚合機(jī)理
5.2.3 聚苯胺的導(dǎo)電機(jī)理及氣敏機(jī)理
5.3 聚苯胺的制備
5.3.1 聚苯胺的制備工藝
5.3.2 制備聚苯胺與氧化鋅的復(fù)合材料
5.3.3 聚苯胺的表征
5.3.4 工藝參數(shù)對(duì)純聚苯胺NH，氣體靈敏度的影響
5.4 工藝參數(shù)對(duì)于聚苯胺一氧化鋅復(fù)合材料NH，氣敏性能的影響
5.4.1 目標(biāo)氣體濃度的影響
5.4.2 復(fù)合材料的復(fù)合比例的影響
5.4.3 工作溫度的影響
5.4.4 復(fù)合材料的響應(yīng)一恢復(fù)性能
參考文獻(xiàn)
第6章 ZnO納米線氣敏傳感器對(duì)氣體的識(shí)別
6.1 氣體的識(shí)別檢測(cè)
6.1.1 氣體識(shí)別檢測(cè)簡(jiǎn)介
6.1.2 氣體識(shí)別檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展
6.2 ZnO納米線氣敏元件對(duì)氣體種類的判別
6.2.1 ZnO納米線氣敏元件陣列
6.2.2 識(shí)別氣體種類的最近鄰域法
6.2.3 ZnO納米線氣敏元件陣列對(duì)單一樣氣的測(cè)試和識(shí)別
6.2.4 ZnO納米線氣敏元件陣列對(duì)混合氣體的識(shí)別
6.3 ZnO納米線氣敏元件對(duì)氣體濃度的初步判定
6.3.1 利用ZnO納米線氣敏元件對(duì)氣體濃度進(jìn)行判定的機(jī)理
6.3.2 利用ZnO納米線氣敏元件性能與測(cè)試氣體濃度關(guān)系曲線的擬合方程對(duì)氣體濃度進(jìn)行判定
6.4 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的納米ZnO氣敏傳感器陣列的氣體識(shí)別
6.4.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介
6.4.2 納米ZnO基氣敏傳感器陣列的構(gòu)建
6.4.3 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)目標(biāo)混合氣體種類的識(shí)別
6.4.4 氣體種類的識(shí)別
6.4.5 相對(duì)濃度高低的識(shí)別
參考文獻(xiàn)
第7章 Ga摻雜改性ZnO的第一性原理計(jì)算
7.1 計(jì)算材料學(xué)方法簡(jiǎn)介
7.2 第一性原理簡(jiǎn)述
7.2.1 密度泛函理論的簡(jiǎn)述
7.2.2 CAsTEP簡(jiǎn)介
7.2.3 贗勢(shì)平面波方法
7.2.4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
7.3 計(jì)算方法和理論模型
7.3.1 計(jì)算方法
7.3.2 理論模型
7.4 Ga摻雜ZnO的晶體結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)
7.4.1 Ga摻雜ZnO的晶格結(jié)構(gòu)
7.4.2 形成能的計(jì)算
7.4.3 Ga摻雜ZnO電子結(jié)構(gòu)
7.5 Ga摻雜ZnO的氣敏機(jī)理
7.5.1 吸附機(jī)理
7.5.2 理論模型和計(jì)算方法
7.5.3 本征ZnO對(duì)CO的氣敏機(jī)理
7.5.4 Ga摻雜ZnO對(duì)CO的氣敏機(jī)理
參考文獻(xiàn)
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