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oe1(光电查) - 科学论文

23 条数据
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  • 还原氧化石墨烯修饰的纳米片组装ZnO/CdO结用于二氧化氮检测

    摘要： 采用一步水热法制备了还原氧化石墨烯(rGO)修饰的ZnO/CdO异质结三元复合材料。通过XRD、拉曼、SEM、TEM、XPS和紫外-可见光谱对复合材料的形貌、结构和组成进行了表征。传感实验数据表明，ZnO/CdO/rGO(1.0 wt%)复合材料对ppm级NO2的最高响应分别是纯ZnO和ZnO/CdO结的8倍和2倍。该复合材料在125°C工作温度下不仅表现出快速的响应和恢复时间、高灵敏度，还展现出优异的稳定性和重复性。研究还详细讨论了传感机理，气体传感性能的提升归因于ZnO/CdO异质结的形成和高导电性rGO的修饰。在0.4-2.4 ppm NO2范围内，灵敏度对数呈现良好线性关系，表明该复合材料基传感器可用于低浓度NO2的定量检测。

    关键词： 石墨烯、二氧化氮、还原氧化石墨烯、氧化锌/氧化镉、气体传感器

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 通过直接激光干涉图案化处理的WO3用于NO2检测

    摘要： 本文研究了两种基于磁控溅射并在600°C退火的WO3传感器。第一种采用二维直接激光干涉图案化（DLIP）工艺处理，第二种未进行任何额外处理。形貌与结构表征显示：DLIP处理传感器具有周期性线状图案的孔洞结构，而仅退火处理的传感器表面平整，两者均为四方相WO3。飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）分析表明两种样品的表层WO3均发生还原反应，这可能提升传感性能。在200°C下检测低浓度NO2（0.5 ppm至5 ppm）时，DLIP处理传感器展现出显著的响应增强效果，将检测限（LOD）降至10 ppb，仅为未处理传感器（20 ppb）的一半。研究还考察了其对CO和HCHO的交叉敏感性，并探讨了传感机制。

    关键词： 阿伦尼乌斯、三氧化钨、二氧化氮、飞行时间二次离子质谱、四方相、直接激光干涉图案化

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 基于计算驱动的无支撑与碳纳米管负载铑合金污染物气体传感器设计

    摘要： 对源自魔数团簇Rh4的有限尺寸双金属Rh3M合金（M = Ag、Ir、Pd、Pt、Au）进行了量子化学研究。研究发现，在铑合金团簇存在时，C–O和N–O键长会发生伸长。通过C–O和N–O的伸缩频率确认，CO2和NO2气体在Rh3M团簇上具有高吸附性。DFT计算的偶极矩和电子电荷重分布表明Rh3M团簇具有CO2和NO2气体传感能力，这一结论进一步通过计算得到的HOMO–LUMO能隙得到验证。负载于单壁碳纳米管（SWCNT）上的混合铑合金团簇展现出更强的CO2和NO2传感能力。另一方面，由于SWCNT@Rh3M具有更高的电子电荷重分布，其相比裸Rh3M对CO2和NO2的活化表现出更高的催化活性。对于负载于SWCNT上的气体吸附团簇，p电子在成键过程中起主要作用。

    关键词： 单壁碳纳米管、铑、密度泛函理论、合金、二氧化碳、二氧化氮

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 五氧化二钒薄膜作为二氧化氮传感器 ?

    摘要： 五氧化二钒薄膜通过射频反应溅射法从金属钒靶材沉积于绝缘基底上。采用不同组分比例的氩氧混合气体（通过流量控制）进行溅射。利用掠入射X射线衍射（GIXD）和扫描电子显微镜（SEM）进行结构与物相表征，薄膜厚度通过轮廓仪测定。GIXD证实所沉积薄膜为V2O5相。研究了该材料在410-617K温度范围内对4-20ppm二氧化氮气体的气敏性能，表现出良好的响应特性与可逆性。首次观测并讨论了金属-绝缘体转变（MIT）对传感器性能的影响，发现当温度超过545K时传感器灵敏度显著提升，这与推测的金属-绝缘体转变相关。

    关键词： 反应溅射、五氧化二钒、金属-绝缘体转变（MIT）、电学性能、薄膜、气体传感器、二氧化氮

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 表面吸附物引起的石墨烯载流子浓度和迁移率变化研究

    摘要： 研究了石墨烯的电导率、载流子浓度和载流子迁移率随时间响应离子化施主与受主吸附物的变化规律。当暴露于弱电子给体NH3时，观察到石墨烯电导率和空穴浓度降低，但载流子迁移率却呈单调递增；而暴露于典型电子抽取型物质NO2时则呈现相反行为。强电子给体C9H22N2会使石墨烯从p型转变为n型，但仍保持载流子浓度与迁移率的反向变化趋势。即使通过氧等离子体处理人为引入缺陷后，这些变化规律依然不变。对C9H22N2、NH3和NO2的响应表明离子化表面吸附物具有显著影响，我们通过考虑石墨烯中载流子受带电杂质散射的简易模型对此进行了解释。

    关键词： 载流子浓度、气体分子吸附、石墨烯、石墨烯迁移率、氨气、二氧化氮

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 用于室温气体检测的纸基硫化铅纳米线传感器

    摘要： 纸质气体传感器是柔性电子领域中一类新兴的重要器件。胶体纳米晶体兼具高比表面积与优异的溶液加工性，为高性能纸质气体传感器的开发提供了途径。限制纸质气体传感器性能的因素之一在于半导体纳米晶体的球形形貌，这导致难以构建稳定的传感网络来确保高效的载流子传输和机械鲁棒性。本研究通过在室温下将PbS纳米线喷涂于纸基材上，制备出灵敏且柔性的气体传感器。采用铅笔绘制石墨电极以简化传感器设计与制作流程。与通常组装成致密薄膜固体的球形PbS纳米晶体不同，纸基PbS纳米线传感器呈现多孔网络微结构，不仅为气体吸附与扩散提供高效通道，其固有柔性更赋予卓越的机械弯曲性能。该传感器在室温下对50 ppm NO?的响应值为17.5，响应/恢复时间分别为3秒和148秒。经历500次弯曲-回弹循环后，传感器仅出现轻微响应衰减（初始值的6%）且时间响应特性保持不变。研究提出NO?与O?在PbS表面的竞争吸附是传感机制，这解释了室温下高灵敏度与良好可逆性的成因。本成果凸显了溶液加工型纳米线作为柔性纸质气体传感器理想构筑单元的重要价值。

    关键词： 纸基衬底、纳米线、硫化铅、气体传感器、二氧化氮

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 利用船载MAX-DOAS观测获取东海对流层NO?、SO?和HCHO数据并与OMI、OMPS卫星数据对比

    摘要： 本研究于2017年6月在东海区域开展了船载多轴差分光学吸收光谱（MAX-DOAS）观测?；诓罘止庋展馄准际酰邮挡夤馄字蟹囱莼袢×硕趸∟O?）、二氧化硫（SO?）和甲醛（HCHO）的对流层斜柱浓度（SCDs）。采用简易几何法将15°仰角观测的不同痕量气体SCDs换算为对流层垂直柱浓度（VCDs）。航测期间，东海海域环境NO?、SO?和HCHO的平均VCDs分别为6.50×101?、4.28×101?和7.39×101?分子/平方厘米。船载MAX-DOAS痕量气体VCDs数据与臭氧监测仪（OMI）及臭氧成像廓线仪套件（OMPS）卫星观测进行了对比：每日OMI NO? VCDs与船测数据相关性良好（相关系数R=0.83）；OMPS卫星的SO?和HCHO VCDs与船测结果也呈现较好一致性（相关系数R分别为0.76和0.69）。通过最优估算法处理不同仰角的差分斜柱浓度（DSCDs），获得了这些痕量气体的垂直廓线，其典型分布特征显示：在远离长三角大陆区的清洁海洋边界层区域，NO?、SO?和HCHO浓度均较低（<3、<3和<2 ppbv）。值得注意的是，船行路线上间歇性出现SO?浓度升高现象，MAX-DOAS观测表明这主要源于邻近船舶排放。结合船载臭氧激光雷达数据，通过HCHO/NO?比值垂直廓线（该参数对NO?浓度变化敏感）探讨了臭氧（O?）生成机制。本研究深化了对东海海域海洋边界层主要空气污染物的认知，也为长三角等沿海地区船舶排放管控政策制定提供了科学依据。

    关键词： 臭氧监测仪（OMPS）、二氧化硫（SO2）、东海、多轴差分吸收光谱仪（MAX-DOAS）、甲醛（HCHO）、臭氧监测仪（OMI）、二氧化氮（NO2）

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 基于黑色片状NiO的光辅助室温NO2传感器

    摘要： 本研究采用简易水热法合成的二维黑片状氧化镍作为敏感材料。BET表征证实所制备的片状NiO具有较大比表面积。该NiO纳米片在250-800 nm范围（含紫外及可见光）具有强吸收特性。当暴露于ppb级NO2时，所构建的传感器在室温光照条件下表现出显著响应。此外，光照波长对传感器的灵敏度、响应及恢复动力学等性能参数也具有显著影响。该传感器还显示出较低的湿度依赖性。

    关键词： 氧化镍、光照、室温、二氧化氮

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 利用移动式差分光学吸收光谱技术研究华北平原前体物SO<sub>2</sub>和NO<sub>2</sub>垂直柱的时空分布

    摘要： 近期，中国城市遭遇严重雾霾空气污染事件，尤其是华北平原（NCP）地区。为深入理解不同污染源对空气质量的影响，有必要研究污染物、排放及传输的时空分布特征。本研究报道了2013年夏季（6月11日至7月7日）在华北平原开展的移动差分光学吸收光谱仪（mobile DOAS）对20种前体物SO?和NO?垂直柱浓度的观测结果。通过分析不同风场条件下该区域SO?与NO?垂直柱密度（VCD）的时空分布差异发现：来自华北平原南部的传输显著影响北京空气质量，其中石家庄-保定-北京的传输路径（特别是SO?传输）被明确识别。结合现场观测与移动DOAS数据的关联分析进一步表明，该路径上SO?主要来自高架源，而德州-沧州-天津-北京路径则以低空面源为主。关于济南热点区域的讨论显示，受空气团扩散影响，观测到的污染气团平均宽度为11.83公里（德州-沧州-天津-北京路径）和17.23公里（石家庄-保定-北京路径），根据几何估算其距离排放源约60公里。最后，OMI卫星与mobile DOAS观测的NO? VCD数据具有良好一致性（相关系数R2=0.65）且空间分布相似，但拟合斜率0.55显著小于1，反映本地源污染影响，需通过改进反演算法或提升卫星分辨率来增强OMI对近地面排放源的探测灵敏度。

    关键词： 华北平原、交通、空气污染、二氧化硫、移动式差分光学吸收光谱法、二氧化氮

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 一种用于飞机测量乙二醛、甲基乙二醛、亚硝酸、二氧化氮和水蒸气的宽带腔增强吸收光谱仪

    摘要： 我们描述了一种用于飞机测量乙二醛（CHOCHO）、甲基乙二醛（CH3COCHO）、亚硝酸（HONO）、二氧化氮（NO2）和水（H2O）的双通道宽带腔增强吸收光谱仪（BBCEAS）。该仪器覆盖361–389纳米和438–468纳米波段，采用两个发光二极管（LED）和一个配备电荷耦合器件（CCD）探测器的单光栅光谱仪。通过定制光学安装系统、具有电子开关调制功能的高功率LED、高反射率腔镜以及最大限度减少分析物表面损失的材料，实现了稳健的性能。迄今为止，我们已成功将该仪器部署于两次飞机和两次地面实地观测活动。测得CHOCHO、HONO和NO2的5秒精度（2σ）分别为34、350和80万亿分之一（pptv），准确度为5.8%、9.0%和5.0%，主要受限于现有吸收截面数据。

    关键词： 宽带腔增强吸收光谱法、水蒸气、亚硝酸、甲基乙二醛、飞机测量、乙二醛、二氧化氮

    更新于2025-09-09 09:28:46