接触燃烧式甲烷传感器的敏感材料的研究

【摘要】： 通过几种不同的方法制备了接触燃烧式传感器的敏感材料,并对其进行了表征和敏感特性测试。 首先用传统方法制备了Pd/Al2O3催化剂材料,以Al2(SO4)3和Na2CO3为原料,通过沉淀法制得了γ-Al2O3,再通过减压蒸馏法将Pd担载到γ-Al2O3上。通过考察烧结温度对载体材料的比表面积和晶型影响,最终选择了750℃烧结材料。用水热(溶剂热)法制备了Pd/Al2O3催化剂材料,以Al(NO3)3和Pd(NO3)2作为原料,通过水热反应一步合成了Pd/Al2O3催化剂材料,研究表明溶剂的种类对催化剂材料的特征有很大影响。最后用模板法合成了SBA-15材料,使用的表面活性剂为P123(聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯),并通过离子交换法将Pd担载到SBA-15上。 对制备的催化剂进行了敏感特性测试,首先测试了Pd的担载量对器件性能的影响,较高的担载量能够提高器件的长期稳定性;对于水热法制备的催化剂,使用还原性较强的溶剂制备的材料具有较高的灵敏度;使用模板法制备的SBA-15材料,由于比表面积较大,和用传统方法制备的载体相比,具有更好的敏感特性。 【关键词】：接触燃烧式气体传感器 模板法 甲烷 Al_2O_3 水热法
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP212.2
【目录】：

• 提要4-7
• 第1章 绪论7-30
• 1.1 气体传感器简介7-10
• 1.2 接触燃烧式气体传感器简介10-15
• 1.2.1 接触燃烧式气体传感器的结构11-12
• 1.2.2 接触燃烧式气体传感器的工作原理12-14
• 1.2.3 接触燃烧式气体传感器的特性14-15
• 1.3 PD/Al_2O_3 催化剂体系的研究进展15-21
• 1.3.1 Al_2O_3的结构与性质15-17
• 1.3.2 Pd 基催化剂简介17-18
• 1.3.3 Pd/Al_2O_3催化剂材料研究进展18-21
• 1.4 介孔结构催化剂载体材料研究进展21-27
• 1.4.1 介孔材料的定义和分类22-23
• 1.4.2 介孔材料的合成机理23-25
• 1.4.3 介孔材料的研究进展25-27
• 1.5 本论文研究的意义及主要工作27-30
• 第2章 实验部分30-48
• 2.1 实验仪器和试剂30-31
• 2.1.1 实验仪器30
• 2.1.2 实验试剂30-31
• 2.1.3 测试装置31
• 2.2 材料制备及表征31-44
• 2.2.1 传统方法制备Pd/Al_2O_3材料及表征31-36
• 2.2.2 水热法制备Pd/Al_2O_3材料及表征36-41
• 2.2.3 模板法制备Pd/SBA-15 材料及表征41-44
• 2.3 器件的制作及测试44-48
• 第3章 实验结果及讨论48-59
• 3.1 掺杂比例对器件性能的影响48-53
• 3.1.1 器件灵敏度测试49-50
• 3.1.2 加速寿命试验50-53
• 3.2 掺杂均匀性和反应溶剂对器件性能的影响53-55
• 3.3 材料比表面积对器件性能的影响55-56
• 3.4 测试系统的影响56-59
• 第4章 总结及展望59-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-66
• 摘要66-68
• ABSTRACT68-69

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