氧化锡纳米线表面缺陷的控制与表征：一种高选择性的新型气敏传感器的开发

项目名称： 氧化锡纳米线表面缺陷的控制与表征：一种高选择性的新型气敏传感器的开发

项目编号： No.51302098

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 张晓东

作者单位： 华中科技大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 表面缺陷从机理上影响着金属氧化物半导体纳米线的气敏性能。不同于传统的气敏检测方法，荧光光谱分析能同时实现气体的检测与半导体表面缺陷的表征。本项目利用荧光光谱对气体吸附过程中纳米线表面氧空位浓度的变化加以实时表征，从而能够非常方便地研究表面氧空位状态对气体吸附的影响。通过系统地改变气相合成的氧化锡纳米线表面氧空位的类型与浓度，并结合对气体吸附过程的实时荧光光谱分析，表面氧空位类型对氧化锡纳米线气敏选择性的影响有可能被发现。除了探索气敏过程的表面反应机理，本项目的研究结果也有助于开发出一种高选择性的新型气敏传感器。

中文关键词： 氧化锡纳米纤维；静电纺丝；二氧化氮传感器；铁酸镧；电化学氧泵

英文摘要： Surface defects influence the gas sensing properties of metal-oxide semiconductor nanowires in a fundamental way. Different from traditional gas sensing methods, photoluminescence (PL) spectroscopy can be utilized for the characterization of semiconductor surface defects in addition to gas detection. In this project, PL spectroscopy is to be applied for in-situ monitoring of the change of concentration of surface oxygen vacancies during gas adsorption, so that we can conveniently approach the influence of surface oxygen vacancy on gas adsorption. By systematically adjusting the type and concentration of surface oxygen vacancies on vapor-deposited SnO2 nanowire，combining with in-situ PL analysis of gas adsorption, we may possibly observe an influence of oxygen vacancy type on the gas detection selectivity of SnO2 nanowire. The outcome of this project would facilitate the development of a new type of gas sensor with improved selectivity, in addition to probing the basic surface interaction mechanism of gas sensing.

英文关键词： tin oxide nanofiber；electrospinning；NO2 sensor；LaFeO3；electrochemical oxygen pump