多孔道结构复合金属氧化物气敏效应研究

环境信息的在线、实时和准确监控对研究库存武器的可靠、安全及老化性能在国防科技工业具有重要的理论和实践意义。针对传统气敏元件存在交叉敏感、功耗高和元件结构难调控导致低稳定和可靠性等共性难题，首次提出以大孔结构TiO2/SnO2有序阵列为敏感基元，通过蒸发诱导自组装按功能模块分区在大孔限域内构筑对单一气体具有高敏感和选择性的复合氧化物介孔结构，通过低温微波等离子体处理得到高表面、孔道大小可调的复合氧化物薄膜，同时保持纳米晶粒的小尺寸；探索光电催化促进室温气敏的可行性，进而发展一种基于多级纳米结构的材料-器件一体化制备技术。考察元件在H2、NOx等气体中的灵敏度、选择与稳定性，阐明孔道结构与气敏特性的内在关联，揭示耦合氧化物的表面物理化学效应和反应机理。研究结果将为敏感材料的结构设计与性能优化提供理论依据，为传感阵列的集成提供有效手段，有望在研发室温气敏元件（电子鼻）方面取得原创性技术成果。