納米晶粒由于尺寸小,金屬費米能級附近的電子能級由準連續(xù)變?yōu)殡x散能級、能隙變寬,其特別的量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和小尺寸效應(yīng),使納米材料產(chǎn)生了許多體相材料不具備的特殊性能。納米SnO2等氣敏材料具有較大的比表面及較高的活性和敏感性,其元件具有壽命長、靈敏度高、成本低等特點,一直處于金屬氧化物半導(dǎo)體電阻式氣敏傳感器研究的中心。研究與應(yīng)用中,人們發(fā)現(xiàn)SnO2等氣敏材料的純度和晶粒大小,直接影響著材料的氣敏特性,SnO2等粉體的顆粒形狀、均勻性、穩(wěn)定性都直接影響著以后制成的氣敏元件的靈敏度、功耗、選擇性、響應(yīng)恢復(fù)特性及穩(wěn)定性等重要參數(shù)。
由于氧化錫等氣敏材料的氣敏機理屬表面控制型, 氣體靈敏度的高低與材料的比表面積有關(guān), 通常比表面積越大, 氣體靈敏度越高。比表面積是每克固體材料所具有的表面積,單位為m2/g;比表面積測試儀的國家標準是基于BET理論的低溫氮吸附BET多點法(GB/T 19587-2004)。由氮吸附BET多點法測定比表面積的要點是:在5-30%氮氣分壓范圍內(nèi),在不同氮氣分壓點下測定吸附劑(待測粉體)對氮氣的吸附量,做出吸附等溫線,通過BET公式求出相應(yīng)于吸附劑表面被氮氣分子覆蓋滿單分子層時的單分子層飽和吸附量,即可計算出吸附劑的比表面積。
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