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1金屬鋅及其氧化物經(jīng)納米Au修飾前后的結(jié)構(gòu)分析

純金屬鋅及其氧化物和不同納米Au修飾量的金屬鋅及其氧化物的紫外可見光譜。可以看出，波長為368nm處出現(xiàn)一個(gè)比較強(qiáng)的金屬鋅及其氧化物吸收峰。在525nm處出現(xiàn)較寬的納米Au的吸收峰[4]。納米Au的吸收峰隨Au含量的變大而不斷變強(qiáng)，還伴隨顯著的紅移現(xiàn)象[5]。可能是因?yàn)锳u和金屬鋅及其氧化物之間的相互作用，致使納米Au的吸收峰產(chǎn)生了顯著的紅移現(xiàn)象，可能給金屬鋅及其氧化物材料的氣敏特性有重要作用。圖2是純金屬鋅及其氧化物和不同納米Au修飾量的金屬鋅及其氧化物的XRD譜圖。可以看出，譜線中存在很明顯的六方相特征衍射峰，和金屬鋅及其氧化物的晶面吻合[6]。另外，加入納米Au修飾量的金屬鋅及其氧化物譜線出現(xiàn)新的衍射峰，其峰位與立方相Au的晶面一一對應(yīng)。納米Au修飾量的衍射峰隨著Au含量的變大而不斷的變強(qiáng)。圖3是純金屬鋅及其氧化物和納米Au修飾量在為10%時(shí)的金屬鋅及其氧化物的SEM形貌。可以看出，金屬鋅及其氧化物是由大量向外輻射分布的六棱錐納米分枝構(gòu)成的復(fù)雜的花型結(jié)構(gòu)。金屬鋅及其氧化物的六棱錐分枝的表面比較光滑。金屬鋅及其氧化物的表面上均勻的分布著納米Au粒子，金屬鋅及其氧化物的六棱錐分枝的表面出現(xiàn)了粗化的現(xiàn)象。這種粗化現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致表面缺陷的增加，對金屬鋅及其氧化物材料氣敏特性有積極作用。

2金屬鋅及其氧化物的氣敏特性

圖4是純金屬鋅及其氧化物和不同納米Au修飾量的金屬鋅及其氧化物氣敏元件，在不同溫度下對100μg/g丙酮的靈敏度圖線。可以看出，納米Au粒子可以有效地提高金屬鋅及其氧化物材料的靈敏氧化物對丙酮的選擇性非常好，可以滿足實(shí)際的丙酮?dú)怏w檢測要求。另外，材料各種氣體的響應(yīng)程度隨氣體濃度的增加基本呈線性逐漸變大。

圖5為金屬鋅及其氧化物對不同氣體的響應(yīng)恢復(fù)動(dòng)態(tài)曲線和靈敏度。可以看出，材料對還原性氣體的靈敏度較高。另外，材料對丙酮的靈敏度比氫氣、甲醛、苯和乙醇高得多，這說明Au修飾后金屬鋅及其氧化物對丙酮的選擇性非常好，可以滿足實(shí)際的丙酮?dú)怏w檢測要求。另外，材料各種氣體的響應(yīng)程度隨氣體濃度的增加基本呈線性逐漸變大。

3結(jié)論

（1）利用化學(xué)浴法制得的氧化鋅，是由大量向外輻射分布的六棱錐納米分枝構(gòu)成的復(fù)雜的花型結(jié)構(gòu)，納米Au粒子修飾后，金屬鋅及其氧化物的表面上均勻的分布著納米Au粒子，金屬鋅及其氧化物的基本形貌和晶體結(jié)構(gòu)并沒有改變，只是其六棱錐分枝的表面出現(xiàn)了粗化的現(xiàn)象。（2）對于丙酮?dú)怏w來說，納米Au粒子可以有效地提高金屬鋅及其氧化物的靈敏度，而且在納米Au修飾量為10%、工作溫度為270℃時(shí)，金屬鋅及其氧化物材料的氣敏特性最好。

作者：吳軍李樹白徐斌單位：常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工系南京工業(yè)大學(xué)理學(xué)院