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基于p-n导电转变的二氧化钛对CO高温感应性能的研究

张建伟 , 孙芳洁 , 李晓干 , 余隽 , 王兢 , 闫卫平 , 唐祯安

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00458

研究了以金红石TiO₂半导体材料为气敏材料的一氧化碳(CO)传感器在600~800℃之间的气敏性能. 该传感器在测试温度600~700℃时对20~2000 mg/m³的CO(载气为氮氧混合物且氧气含量为2%~25%)表现出p型电导行为. 随着测试温度从600℃升高至700℃, 传感器的感应强度迅速下降到接近于1. 当温度升高到750℃以上时, 传感器再次出现对CO的感应强度并且表现出n型导电行为. 随着温度升高到800℃, 传感器对CO的n型感应信号进一步增强, 表现出良好的高温感应性能. 利用交流阻抗谱仪对该TiO2敏感材料的高温导电特性进行了研究, 并初步讨论了TiO₂在高温下对CO还原气氛的诱导导电性能变化的原因. 

关键词: TiO₂; p-n导电行为转变; 高温CO传感器; 交流阻抗谱

基于p-n导电转变的二氧化钛对CO高温感应性能的研究

张建伟 , 孙芳洁 , 李晓干 , 余隽 , 王兢 , 闫卫平 , 唐祯安

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00458

研究了以金红石TiO2半导体材料为气敏材料的一氧化碳(CO)传感器在600～800℃之间的气敏性能.该传感器在测试温度600～700℃时对20～2000 mg/m3的CO(载气为氮氧混合物且氧气含量为2％-25％)表现出p型电导行为.随着测试温度从600℃升高至700℃,传感器的感应强度迅速下降到接近于1.当温度升高到750℃以上时,传感器再次出现对CO的感应强度并且表现出n型导电行为.随着温度升高到800℃,传感嚣对CO的n型感应信号进一步增强,表现出良好的高温感应性能.利用交流阻抗谱仪对该TiO2敏感材料的高温导电特性进行了研究,并初步讨论了TiO2在高温下对CO还原气氛的诱导导电性能变化的原因.

关键词: TiO2 , p-n导电行为转变 , 高温CO传感器 , 交流阻抗谱

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