染料敏化半导体涂层的室温NO2气敏特性及响应机理研究

项目名称： 染料敏化半导体涂层的室温NO2气敏特性及响应机理研究

项目编号： No.51402255

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： 张超

作者单位： 扬州大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 半导体环境气体传感器具有成本低、体积小、灵敏度高等特征，降低传感器工作温度到室温能进一步提高经济性、稳定性和安全性，然而半导体气敏层在室温下表面化学活性低、反应速率慢、导致传感器灵敏度低和响应时间长，成为室温气体传感器亟待解决的重要问题。本项目依据染料敏化太阳能电池中染料敏化半导体的原理，拟采用N719染料敏化氧化钨（WO3）或氧化锌（ZnO）气敏层，借助于可见光照射增强传感器在室温时对二氧化氮（NO2）的响应能力；采用石英晶体微天平，结合气敏层电阻实时测量，研究在特定波长光照和黑暗两种条件下氧分子在传感器表面的吸附-解吸附行为和NO2的化学反应规律；研究传感器在可见光照射下对低浓度NO2气体的响应特性和气敏机理，阐明染料和可见光在传感器表面化学反应中的增强机制。本项目的研究结果可为染料敏化半导体在室温NO2气体传感器领域的应用提供理论支持，对于研究其它类型室温气体传感器也具有指导意义。

中文关键词： 气体传感器；二氧化氮；染料敏化；氧缺陷；半导体

英文摘要： Semiconductor gas sensors for environmental monitoring have the features of low cost, small size, high sensitivity, etc. Room temperature semiconductor gas sensors may further reduce the cost, and improve the stability and safety. However, at room tempera

英文关键词： gas sensor；nitrogen dioxide；dye sensitization；oxygen deficiency；semiconductor