摘要
当前人类社会正处于由工业社会往智能社会转型的重要阶段，在现代工业化推进的同时，环境友好型社会的建设对人类社会的转变和绿色可持续发展有着深远的意义。然而，工业化的快速发展，大量有毒有害气体的排放引发的大气污染等环境问题对人们的日常生活造成了严重的危害。因而金属氧化物半导体（MOS）气体传感器迎来了前所未有的发展机遇。本文主要研究了PtAg、PtPd的合成方法及在金属氧化物半导体（MOS）表面的修饰方法，通过气敏性能测试探究了PtAg、PtPd对MOS材料的增敏机理，具体研究内容如下： 1、通过水热法和化学还原法制备了WO3、Pt@WO3、Ag@WO3和PtAg@WO3纳米材料，对所制备的材料进行了一系列的表征。气敏性能测试结果表明：PtAg@WO3传感器对100ppmCO表现出较好的响应。和WO3传感器相比，响应值提高了大约2.79倍，工作温度降低20℃，并采用第一性原理计算研究了Pt和Ag的（111）晶面对CO的吸附性能。PtAg@WO3增强CO气敏性能的原因主要归因于Pt的化学增敏，Ag的电子增敏以及二者之间的协同作用。 2、通过溶剂热法和原位还原法合成了WO3、Pt@WO3、Pd@WO3和PtPd@WO3复合材料。气敏性能测试结果表明：PtPd@WO3传感器在较低的温度下（120℃）对10ppmH2S的响应值达到196.188，是初始WO3响应值的49.47倍，并且在120℃下PtPd@WO3传感器的检测限达到ppt级别（低至506ppt）。这主要归因于PtPd@WO3复合材料中氧空位的增加，Pt的溢出效应，Pd的电子增敏以及Pt与Pd之间的协同作用。 3、通过化学还原法制备了PtPd双金属纳米颗粒，然后采用溶剂热法制备出不同PtPd含量的PtPd-Bi2MoO6复合材料。TEM分析结果表明PtPd纳米颗粒的尺寸大约在1-3.7nm。针对CO气体的敏感性能测试结果显示：在360℃下1.5%-PtPd-Bi2MoO6对200ppmCO表现出良好的选择性和较好的抗湿性，并且具有较短的响应（12s）和恢复（12s）时间。DFT计算结果表明：复合材料提升的气敏性能主要归因于双金属PtPd和Bi2MoO6之间的强相互作用。图40幅，表7个，参考文献118篇。
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