制备量子氧化钛复合薄膜以及VOCs传感性能研究任务书

 2021-08-20 12:08

1. 毕业设计(论文)主要目标:

利用纳米可控合成技术手段,发展量子基PtOx/石墨烯量子点/氧化钛晶粒堆积有序纳米孔界面结构单元量子隧道结耦合作用的集成,并通过对VOCs气体的P型-N型可控转换的特征标定,实现室温条件下的高选择性、高灵敏度的传感响应,以改善传统方法制备气敏传感材料的缺点。

2. 毕业设计(论文)主要内容:

石墨烯量子点的准束缚态特性,使其具有独特的电子性能,在传感领域具有广泛的应用前景。

本毕业设计采用不同于传统方法的后置热蒸法构建纳米自组装制备技术,在调控传感材料能级结构,促进表面反势层与耗尽层的可控调节,形成优质量子隧道结界面结构的基础上,研究量子晶粒为基础的有序纳米孔PtOx/石墨烯量子点/氧化钛复合薄膜材料的传感特性,表征纳米孔结构单元的物理、化学性能以及表面性能,探讨量子晶粒尺寸效应、石墨烯量子点准束缚态特性与纳米孔结构对传感响应的影响机制,分析量子隧道结电子敏化耗尽层与传感特性由P型向N型转换之间的关系,解决量子基PtOx/GQD/TiO2复合膜的可控生长以及PtOx/GQD与GQD/氧化钛双量子隧道结耗尽层调控的关键问题,实现针对VOCs分子创建P型-N型传感性能转换特征图谱的目标,有望为室内环境检测提供新方法。

3. 主要参考文献

[1] ShaoS. Fabrication of Anatase/Rutile Hierarchical Nanospheres with Enhanced N/PType Gas Sensing Performance at Room Temperature[J] . RSC Advances,2016, 6(62): 57722-57726.

[2] ShaoS. A tunable volatile organic compound sensor by using PtOx/GQDs/TiO2 nanocomposite thin films at room temperature under visible-lightactivation[J] . RSC Advances,2017, 7(63): 39859-39868.

[3] TrietN. High-Performance Schottky Diode Gas Sensor Based on the Heterojunction of Three-Dimensional Nanohybrids ofReduced Graphene Oxide–Vertical ZnO Nanorods on an AlGaN/GaN Layer[J] . ACSAppl. Mater. Interfaces, 2017, 9 (36):30722–30732.

[4] Kim J. Micropatternable Double-Faced ZnONanoflowers for Flexible Gas Sensor[J] . ACS Appl. Mater.Interfaces, 2017, 9 (38):32876–32886.

[5] Nikfarjam A. Fabrication of a Highly Sensitive SingleAligned TiO2 and Gold Nanoparticle Embedded TiO2 Nano-Fiber Gas Sensor[J] . ACSAppl. Mater.Interfaces, 2017, 9 (18):15662–15671.

[6] Zou Y. Highly Efficient Gas SensorUsing a Hollow SnO2 Microfiber for Triethylamine Detection[J] . ACS Sens., 2017, 2 (7):897–902.

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