2023年第8期仪表技术与传感器InstrumentTechniqueandSensor基金项目:国家自然科学基金资助项目(51974072);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N2125028)收稿日期:2023-02-14In2O3-Mn2O3复合纳米棒的两步水热法合成及其在氢气传感器中的应用武冉1,陈兴泰1,刘涛1,殷锡涛2,赵怡博3(1.东北大学冶金学院,辽宁沈阳110819;2.鲁东大学物理与光电工程学院,山东烟台264025;3.东北大学理学院,辽宁沈阳110819)摘要:文中以In(NO3)3·4.5H2O为铟源,KMnO4为锰源,PVP为添加剂,分别以水和无水乙醇为溶剂,通过两步水热法成功合成了In2O3-Mn2O3复合纳米棒。采用XRD、SEM、XPS对复合材料的物相组成、微观形貌和元素价态进行了表征和分析,并将In2O3-Mn2O3复合材料组装成气敏传感器元件进行氢气的气敏性能研究。结果表明,相比于In2O3,In2O3-Mn2O3传感器的最佳工作温度降低至325℃,且In2O3-Mn2O3传感器在重复性实验中对氢气具有高灵敏度,优异的选择性、重复性和稳定性。复合材料表面丰富的气体吸附位点和p-n异质结使其具有优异的传感性能。关键词:In2O3-Mn2O3复合材料;纳米棒;两步水热法;氢气;气敏传感器;p-n异质结中图分类号:TQ132文献标识码:A文章编号:1002-1841(2023)08-0015-05Two-stepHydrothermalSynthesisofIn2O3-Mn2O3CompositeNanorodsandItsApplicationinHydrogenSensorsWURan1,CHENXingtai1,LIUTao1,YINXitao2,ZHAOYibo3(1.SchoolofMetallurgy,NortheasternUniversity,Shenyang110819,China;2.SchoolofPhysicsandOptoelectronicEngineering,LudongUniversity,Yantai264025,China;3.CollegeofScience,NortheasternUniversity,Shenyang110819,China)Abstract:In2O3-Mn2O3compositenanorodsweresuccessfullysynthesizedbytwo-stephydrothermalmethodbasedonIn(NO3)3·4.5H2Oasindiumsource,KMnO4asmanganesesource,PVPasadditive,waterandanhydrousethanolassolvent,re-spectively.XRD,SEMandXPSwereusedtocharacterizeandanalyzethephasecomposition,micromorphologyandelementva-lenceofthecomposite,andIn2O3-Mn2O3compositewasassembledintoagassensorelementtostudythegassensitivityofhydro-gen.TheresultsshowthatcomparedwithIn2O3,theoptimaloperatingtemperatureofIn2O3-Mn2O3sensorisreducedto325℃,andtheIn2O3-Mn2O3sensorhashighsensitivitytohydrogen,excellentselectivity,repeatabilityandstabilityintherepeatabilityexperiment.Therichgas...
