沉淀-水解法制备ZrO2米晶须
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２．２沉淀——水解法制备ｚｒＯ，纳米晶须
（１）配制ＺｒＯＣＩ：水溶液，通入氨气．制成Ｚｒ（ＯＨ），沉淀，以此ｚ鹇Ｈ）．沉淀为前驱物置于
衬有聚四氟乙烯的管式不锈钢高压反应釜中，充填度为７０％，在１８００Ｃ下反应４９小时。 产物用蒸镏水洗涤，离心，在１０５０Ｃ下烘干１７小时，得到白色Ｚｒ０２细粉。 （２）取部分制备的ＺｒＯ：白色细粉，在６０００Ｃ下于马福炉中焙烧４小时。
嘲 周双生。周要陶，化学世界，１９９７，７，３９９～４０１
１６】 郭纯生．传瞎器技术，１９９８，１７（４）５～８
－２０９．
２３分析测试方法
２．３．１超细粒子物相的表征 用抡一射线衍射仪对ＺｒＯ：粉体进行物相分析． 测试条件：铜靶、管压为４０ＫＶ，管流为３０ｍＡ，扫描区间在２０％１００。之间，扫描
速度４０ｔｓｅｃ。 ２．３．２超细粒子形状和大小的表征
（１）透射电镜分析 将样品分散在蒸馏水中，用电子显微镜观测粒子的形态和大小。放大倍数为２００Ｋ。
３．２．１所得ｚｒ０２细粉的透射电镜显徽形貌显示粒子Ｆｃ４／ｔ为纤维状．分散性较好，其平均粒
．２０６．
经为５岫左右，纤维长７．５ａｍ。
３，２．２透射皂镜尽管可直观地观察到样品的形状和大小．但却是局部的结果．与粒子在溶 液中真实的状态有一定区别，比如是否有团聚等。因此，有必要对纳米粒子在溶液中的 性质进一步研究．我们用激光光散射仪测量了ｚｒ０２纳米粉水溶液的平均粒度。以不同浓 度ｚｒＯｃｌ２前驱物由水热法伟４备出的ＺＴｏ：粉体作激光光散射分析，数据见表１
膝慧鬈 【方｛击＿＼平均垃径‘赢卜
直接水热法
ｌ
沉淀一水解法
表Ｉ．不同方法制鲁的ｚｒ晚粒子平均粒径
１１．１。
１５．７。
２３ ００
３０．１ ｏ
１２１．８ ３２７．７
９８．９ １３７．３
１０５－８ １０３．９
９３．６ １４８．９
６２扩
９４．９ ８８ｌ
９０ ｏｏ
９９．７ ９３．１
沉淀一水解法制备的Ｚｒ０２粉末经高温焙烧后再作激光光散射分析，数据如表２
１３．６８ １８－６ｌ
敏感性，有可能作为乙醇或丁烷的传感器。但当乙醇浓度和丁烷浓度继续增大时，ｖＩ ｓｒｖＩｏ 趋于稳定，因为气敏现象实际上是一个表面过程，当样品表面吸附气体达到饱和后，其 表面反应不再继续进行，所以敏感性不再变化。同时比较用不同浓度的ＺｒＯＣＩ：制备的纳 米Ｚｒ０２晶须在各乙醇浓度中的敏感性表明，随着纳米Ｚｒ０２粒子的尺寸逐渐变小，其对乙 醇的敏感性增加。对丁烷亦如此。
沉；定－水解法制备ＺｒＯ：纳米晶须‘
龚晓钟１汤皎宁”‘马晓翠１刘剑洪２黄建军·柳文军，扬钦鹏
（１深圳大学理学院，２深圳大学师范学院）
摘 要本文用沉淀一水解法制备ＺｒＯ，纳米晶须．其平均尺寸为０４ｎｍ，长ＩＯ－２０ｕｍ。由
ｄ十线衍射确认晶相为单斜相．井对其形状和大小进行了透射电镜和激光散射分析．结果
表明Ｚｒ０２纳米晶须在水涪渡中存在软团聚，团聚体平均尺寸约９０ｍ．本文着重研究了ｚｒｏ：
将ＺｒＯ，纳米粉末用松节油调成糊状．涂裹在传感 电极外层，用红外灯烘千后，放入马福炉中在４００＂Ｃ下老化８ｈ，然后把电极和加热 丝焊接至测量电路中检测敏感性．
３．结果与讨论
３．１产物鉴定和物相分析
沉淀一水解法制备的Ｚｒ０２粉体样品经）㈣十线衍射实验测定可知
（】）沉淀——水解法制备的样品的衍射峰虽有所展宽，但却都能为单斜ＺｒＯ：，晶相指标
２５ｐｐｍ
５０ｐｐｍ
１５０ｐｐｍ
２００ｐｐｍ
方法＼
Ｎ
直接水热法 沉拄一水解法
ＶＬ窖，Ｖ山
１．５３ １．６４
ＶＬｓ，Ｖ¨
１．５８ ｌ ７７
ＶＬｓ，ＶＬＤ
Ｉ．５２ ２．３４
ＶＬ—Ｖ∞
２．４３ ３．２６
ＶＬ—Ｖｕ
２．２６ ２．９７
Ｖ√ＶＬⅡ
２．１３ ２．７２
ＶＬ—ＶＬ０
２．０１ ２．６８
心藿
｛晃舣 ０．２ｐｐｍ
２．实验
２．１．主要试剂及实验仪器
ＺｘＯＣｌ２·８Ｈ２０，ＮＨ３水 ＳＲＴＸ．４．４５型马福炉
管式不锈钢高压反应釜
注：’国家自然科学肇盘、深圳市科技甚金、深圳大学校基盘资助项目：“通讯联系人
．２０５．
ＪＥＭ－－１００ＣＸＩＩ透射电子显微镜
’卜＿４Ｑ型锅靶）卜射线衍射仪
ＣＯＵＬＴＥＲ Ｎ４ ｐｌｕｓ ｓｕｂｍｉｃｒｏｎ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅｒ激光光散射仪 ＨＰ３４４２０ＡＮＡＮＯＶＯＬＴ，ＭＩＣＲＯＯＨＭＭＥＴＥＲ（美国产）
（１）随着散射角度增大，平均粒径减小。
３．３ＺｒＯ，超细粒子的敏感性
为测量ｚｔｏ，纳米材料的气敏性，本文给出两种条件：（１）正常空气中，标定样品电
阻的初始电压ｖＬ０；（２）在含有～定浓度检测气体的气氛中，检测样品电阻的两端电压ＶＬＳ
随不同气体浓度的变化。
逐渐增大加热电路的输出功率．来提高加热器的温度。由表３可知．当电流值Ｉｂ发
纳米晶须对乙醇及丁烷的气敏性能，结果表明用纳米级ｚｒｏ，粒子制备的气敏元件对乙醇及 丁烷有好的气敏性．并且比用直接水热法制各的相同粒子的敏感性能提高３０％左右．
关键词：ｚ由：、纳米晶须、气敏性能、激光散射
＼
１．刖吾
纳米材料又称超徽细粉材．它是纳米科学的一个重要的发展方向【１１。纳米是介子宏观 与微观两个世界之间的一种尺度仁】。纳米晶体材料是指由极细晶粒组成，其粒子一般尺寸 在１～ｌＯＯｕｍ之间的固态材料。由于极细的晶粒，以及大量处于晶界和晶粒内缺陷的中心 原子具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等例，使得纳米材 料在性能上与同组成的微米晶体材料有着非常显著的差异。自８０年代纳米材料概念形成 后，世界各国先后对这种新型材料给予极大的关注［５１。近年来，对纳米材料的合成、结构、 性能和应用的研究，已成为材料领域里的一个热门课题。
溶液中还是存在软团聚，激光光散射仪给出的结果表明，团聚体为９０ｔｉｍ左右，这
从ＴＥＭ照片上也可以看到，团聚体最大不超过５０ｒｉｍ，仍为纳米状态，这也说明，
透射电镜给出的结果确实不能完全反映纳米粒子在溶液中的真实状态。
（２）沉淀一水解法制各的粉体焙烧后的平均粒径明显增大，这是因为焙烧后使ｚ帕：晶粉的
团聚进一步增大。
裹２沉淀■水解法栅鲁的Ｚ１＇０２粒子经焙烧后的平均粒径
卜■制巡竺Ｉ。，．。
３０ｌ
６２ ６
ｌ方法＼平均粒径（ａｔａ）ｌ
ｌ
直接水热法
ｌ
６０３．０
５６８ ５
４１２．６
１
，沉淀－水解法
Ｊ
７１８．６
５２２．２
３７９．１
９０．０
３３０．２ ‘３０２．８
由以上数据可以看出：
一
（１）尽管透射电镜观察ＺｒＯ：纳米晶粒极小，为长７．５ａｍ、直径Ｓａｒａ的纳米晶须．但其在
４．结论
用沉淀一水解法制备的Ｚｒ０２晶须比用直接水热法制备的同样产品存在以下优点： （】）晶粒在水溶液中分敢性好，团聚现象很少，即使有团聚．团聚体都较小。 （２）两种制各方法得到的产品对乙醇和丁烷的气敏性存在相同的规律．既粒径越小．对气 体的敏感性越强，但是用沉淀一水解法制备的Ｚｒ０２晶须对气体的Ｖ。ｎ“值比同样浓度 而用直接水熟法制备出的Ｚｒ０２晶须大．说明其更适宜用作气敏元件。
化。根据ｓｃｈｅｍｒ公式Ｄ篁０．８９＾／Ｅｌｙ２ＣＯＳ
计算出所得Ｚｒ０２粉末的平均晶粒尺寸为９ｎｍ左右．
（２）沉淀——水解法制备的样品再经高温焙烧后所得衍射圈的峰形比未经焙烧的样品尖
锐，但峰位不变．用ｓｅｈｃｒｔｅｒ公式计算出的平均晶粒尺寸增大至１２ｎｍ左右．这可能是焙 烧后晶体团聚所致。
３．２Ｚｒ０２超细粒子的形态和丈小
２．５ｌ
３．４０
３．∞
６．２０ ６．９０
Ｖｕ
（ｍｖｌ ３．０８
４ ２５ ５．１８ ６．５６
９．加
１４４０
Ｖ√Ｖ∞
１．９０ １＿７０ １．５２ Ｉ．８７ １．４８ ２．０９
注：ＶＬｓ是在乙醇浓度为５０ｐｐｍ时测定．
漆衰４ 不同方法制备的Ｚｒ０２样品对不同浓度乙醇的敏露性数据
５ｐｐｍ
１０ｐｐｍ
１５ｐｐｍ
生变化时，ｖ。３，ｖＬ０变化不大，说明由Ｚｓ０２纳米粉作为气敏元件在较宽温度范围内均适用ａ 取加热电流为１００ｍＡ，ＥＰ；ｂｎ热约１３０－，．１４０＂（２，向气瓶中逐渐加大乙醇和丁烷浓度－
分别测量ｚｒ０２样品在不同乙醇和丁烷气体浓度下的ＶＬ０及ＶＬｓ，数据如表４和表５所示：
由表４、表５显示，样品随乙醇和丁烷浓度增加．Ｖｕ，ｖＬｏ增大，并且在乙醇浓度为
Ｃ２）激光光散射分析 将制备的ＺｒＯ，细粉配成１％的水溶液，用激光光数射仪测量粒子的形态和大小。 测试条件：温度为２０．０＂Ｃ：散射角度１ １．１。、１５．７０、２３．０。、３０．１。、６２．６。、９０．００：散射
时间为６００ｓ、６００ｓ、３００ｓ、３００ｓ、ｌＳ０ｓ、１ＳＯｓ；收集数据范围为１．０．－－３０００ｎｍ。 ２．３．３敏黪性测试
由此得出结论：沉淀一水解法优于直接水热法．
．２０３．
参考文献
【Ｉ］Ｉ 李民乾，物理．１９９２．１２．６５～６９ 【２】 化工科技动态．１９９８，６：１８ 【３】 巩雄．张桂兰，溺国庆等，化学进展，１９９７．１２，ｖ。ｌ｜９．ＮＯ ４．３４９～３５７ 【４】 甘礼华，岳天仪．李光明等．同济大学学报，１９９６．２４（２）：１９４～１９７
但其主要用于氧气的检测，并且以纳米级抛２粉为原料制各气敏元件的研究却极少，而
对ＺｒＯ，纳米晶须在这方面的作用的研究几乎没有。本文选择了以不同浓度的前驱物用水 热法制备ｚｒ嘎纳米粉，然后对不同浓度下制各出的ＺｒＯ：微粉及纳米晶须进行Ｘ．一射线衍 射，激光散射及透射电镜分析，并着重进行了气体敏感性试测。以期从中筛选出最适宜 的制备工艺，并为纳米ｚｒ０２粉为原料制各气敏元件提供了实验依据。
般
、
Ｖｕ，ｖ＂
５ｐｐｍ
１０ｐｐｍ
ＶＬ—Ｖｕ —ＶＬ—Ｖｕ
２０ｐｐｍ
ＶＬ搴，Ｖ¨
４０ｐｐｍ Ｖ瞄，ｖｕ
６６ｐｌｍｌ １００ｐｐｍ ２００ｐｐｒｎ
、？Ｌ毋ｕ ＶＬ—Ｖｕ 、小∞
直接水热法
１．７Ｉ
沉掂冰解法 Ｌ９７
２．０８ ５．４２
４．３６ ｔ２６
６．３６ １０．பைடு நூலகம்２
７．２６ １２．３６
１５ｍ
２０．２０
１ ４．２５ １９．３５
纳米材料与传统材料相比，具有一系列优异的物理、化学性质．在催化、光学、磁 性、力学等方面具有许多奇异的性能。并已应用于电子材料、磁性材料、光学材料、电 极材料、烧结材料及医药品、颜料及涂料等方面【４ｌ。同样，纳米材料的新效应和新现象， 也为传感器的发展提供了物质基础嗍。由于纳米尺度微粒的表面积远远大于常规粒子．因 此活性增强，就有可能制成更理想的气体传感器。尽管ｚ帕２气敏陶瓷的研制旱已成功，
２５ｐｐｍ及ｒ烷浓度为６６ｐｐｍ时，倍数达到最大值。说明ＺｒＯ：对乙醇和丁烷都具有较强的
．２０７－
表３ 加热器温度对样品敏蒜性的影响
加热电流ｋ（ｍＡ）
Ｊ００ １ｌＯ １２０ 】３０ １４０ １５０
ｖ－
（Ｖ１ ７２０．５ ８２０．０ ９６０．５
１０５００ １０７９．０ １１２５．０
ＶＬｏ ｆｍｖｌ
１．酣
（１）配制ＺｒＯＣＩ：水溶液，通入氨气．制成Ｚｒ（ＯＨ），沉淀，以此ｚ鹇Ｈ）．沉淀为前驱物置于
衬有聚四氟乙烯的管式不锈钢高压反应釜中，充填度为７０％，在１８００Ｃ下反应４９小时。 产物用蒸镏水洗涤，离心，在１０５０Ｃ下烘干１７小时，得到白色Ｚｒ０２细粉。 （２）取部分制备的ＺｒＯ：白色细粉，在６０００Ｃ下于马福炉中焙烧４小时。
嘲 周双生。周要陶，化学世界，１９９７，７，３９９～４０１
１６】 郭纯生．传瞎器技术，１９９８，１７（４）５～８
－２０９．
２３分析测试方法
２．３．１超细粒子物相的表征 用抡一射线衍射仪对ＺｒＯ：粉体进行物相分析． 测试条件：铜靶、管压为４０ＫＶ，管流为３０ｍＡ，扫描区间在２０％１００。之间，扫描
速度４０ｔｓｅｃ。 ２．３．２超细粒子形状和大小的表征
（１）透射电镜分析 将样品分散在蒸馏水中，用电子显微镜观测粒子的形态和大小。放大倍数为２００Ｋ。
３．２．１所得ｚｒ０２细粉的透射电镜显徽形貌显示粒子Ｆｃ４／ｔ为纤维状．分散性较好，其平均粒
．２０６．
经为５岫左右，纤维长７．５ａｍ。
３，２．２透射皂镜尽管可直观地观察到样品的形状和大小．但却是局部的结果．与粒子在溶 液中真实的状态有一定区别，比如是否有团聚等。因此，有必要对纳米粒子在溶液中的 性质进一步研究．我们用激光光散射仪测量了ｚｒ０２纳米粉水溶液的平均粒度。以不同浓 度ｚｒＯｃｌ２前驱物由水热法伟４备出的ＺＴｏ：粉体作激光光散射分析，数据见表１
膝慧鬈 【方｛击＿＼平均垃径‘赢卜
直接水热法
ｌ
沉淀一水解法
表Ｉ．不同方法制鲁的ｚｒ晚粒子平均粒径
１１．１。
１５．７。
２３ ００
３０．１ ｏ
１２１．８ ３２７．７
９８．９ １３７．３
１０５－８ １０３．９
９３．６ １４８．９
６２扩
９４．９ ８８ｌ
９０ ｏｏ
９９．７ ９３．１
沉淀一水解法制备的Ｚｒ０２粉末经高温焙烧后再作激光光散射分析，数据如表２
１３．６８ １８－６ｌ
敏感性，有可能作为乙醇或丁烷的传感器。但当乙醇浓度和丁烷浓度继续增大时，ｖＩ ｓｒｖＩｏ 趋于稳定，因为气敏现象实际上是一个表面过程，当样品表面吸附气体达到饱和后，其 表面反应不再继续进行，所以敏感性不再变化。同时比较用不同浓度的ＺｒＯＣＩ：制备的纳 米Ｚｒ０２晶须在各乙醇浓度中的敏感性表明，随着纳米Ｚｒ０２粒子的尺寸逐渐变小，其对乙 醇的敏感性增加。对丁烷亦如此。
沉；定－水解法制备ＺｒＯ：纳米晶须‘
龚晓钟１汤皎宁”‘马晓翠１刘剑洪２黄建军·柳文军，扬钦鹏
（１深圳大学理学院，２深圳大学师范学院）
摘 要本文用沉淀一水解法制备ＺｒＯ，纳米晶须．其平均尺寸为０４ｎｍ，长ＩＯ－２０ｕｍ。由
ｄ十线衍射确认晶相为单斜相．井对其形状和大小进行了透射电镜和激光散射分析．结果
表明Ｚｒ０２纳米晶须在水涪渡中存在软团聚，团聚体平均尺寸约９０ｍ．本文着重研究了ｚｒｏ：
将ＺｒＯ，纳米粉末用松节油调成糊状．涂裹在传感 电极外层，用红外灯烘千后，放入马福炉中在４００＂Ｃ下老化８ｈ，然后把电极和加热 丝焊接至测量电路中检测敏感性．
３．结果与讨论
３．１产物鉴定和物相分析
沉淀一水解法制备的Ｚｒ０２粉体样品经）㈣十线衍射实验测定可知
（】）沉淀——水解法制备的样品的衍射峰虽有所展宽，但却都能为单斜ＺｒＯ：，晶相指标
２５ｐｐｍ
５０ｐｐｍ
１５０ｐｐｍ
２００ｐｐｍ
方法＼
Ｎ
直接水热法 沉拄一水解法
ＶＬ窖，Ｖ山
１．５３ １．６４
ＶＬｓ，Ｖ¨
１．５８ ｌ ７７
ＶＬｓ，ＶＬＤ
Ｉ．５２ ２．３４
ＶＬ—Ｖ∞
２．４３ ３．２６
ＶＬ—Ｖｕ
２．２６ ２．９７
Ｖ√ＶＬⅡ
２．１３ ２．７２
ＶＬ—ＶＬ０
２．０１ ２．６８
心藿
｛晃舣 ０．２ｐｐｍ
２．实验
２．１．主要试剂及实验仪器
ＺｘＯＣｌ２·８Ｈ２０，ＮＨ３水 ＳＲＴＸ．４．４５型马福炉
管式不锈钢高压反应釜
注：’国家自然科学肇盘、深圳市科技甚金、深圳大学校基盘资助项目：“通讯联系人
．２０５．
ＪＥＭ－－１００ＣＸＩＩ透射电子显微镜
’卜＿４Ｑ型锅靶）卜射线衍射仪
ＣＯＵＬＴＥＲ Ｎ４ ｐｌｕｓ ｓｕｂｍｉｃｒｏｎ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅｒ激光光散射仪 ＨＰ３４４２０ＡＮＡＮＯＶＯＬＴ，ＭＩＣＲＯＯＨＭＭＥＴＥＲ（美国产）
（１）随着散射角度增大，平均粒径减小。
３．３ＺｒＯ，超细粒子的敏感性
为测量ｚｔｏ，纳米材料的气敏性，本文给出两种条件：（１）正常空气中，标定样品电
阻的初始电压ｖＬ０；（２）在含有～定浓度检测气体的气氛中，检测样品电阻的两端电压ＶＬＳ
随不同气体浓度的变化。
逐渐增大加热电路的输出功率．来提高加热器的温度。由表３可知．当电流值Ｉｂ发
纳米晶须对乙醇及丁烷的气敏性能，结果表明用纳米级ｚｒｏ，粒子制备的气敏元件对乙醇及 丁烷有好的气敏性．并且比用直接水热法制各的相同粒子的敏感性能提高３０％左右．
关键词：ｚ由：、纳米晶须、气敏性能、激光散射
＼
１．刖吾
纳米材料又称超徽细粉材．它是纳米科学的一个重要的发展方向【１１。纳米是介子宏观 与微观两个世界之间的一种尺度仁】。纳米晶体材料是指由极细晶粒组成，其粒子一般尺寸 在１～ｌＯＯｕｍ之间的固态材料。由于极细的晶粒，以及大量处于晶界和晶粒内缺陷的中心 原子具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等例，使得纳米材 料在性能上与同组成的微米晶体材料有着非常显著的差异。自８０年代纳米材料概念形成 后，世界各国先后对这种新型材料给予极大的关注［５１。近年来，对纳米材料的合成、结构、 性能和应用的研究，已成为材料领域里的一个热门课题。
溶液中还是存在软团聚，激光光散射仪给出的结果表明，团聚体为９０ｔｉｍ左右，这
从ＴＥＭ照片上也可以看到，团聚体最大不超过５０ｒｉｍ，仍为纳米状态，这也说明，
透射电镜给出的结果确实不能完全反映纳米粒子在溶液中的真实状态。
（２）沉淀一水解法制各的粉体焙烧后的平均粒径明显增大，这是因为焙烧后使ｚ帕：晶粉的
团聚进一步增大。
裹２沉淀■水解法栅鲁的Ｚ１＇０２粒子经焙烧后的平均粒径
卜■制巡竺Ｉ。，．。
３０ｌ
６２ ６
ｌ方法＼平均粒径（ａｔａ）ｌ
ｌ
直接水热法
ｌ
６０３．０
５６８ ５
４１２．６
１
，沉淀－水解法
Ｊ
７１８．６
５２２．２
３７９．１
９０．０
３３０．２ ‘３０２．８
由以上数据可以看出：
一
（１）尽管透射电镜观察ＺｒＯ：纳米晶粒极小，为长７．５ａｍ、直径Ｓａｒａ的纳米晶须．但其在
４．结论
用沉淀一水解法制备的Ｚｒ０２晶须比用直接水热法制备的同样产品存在以下优点： （】）晶粒在水溶液中分敢性好，团聚现象很少，即使有团聚．团聚体都较小。 （２）两种制各方法得到的产品对乙醇和丁烷的气敏性存在相同的规律．既粒径越小．对气 体的敏感性越强，但是用沉淀一水解法制备的Ｚｒ０２晶须对气体的Ｖ。ｎ“值比同样浓度 而用直接水熟法制备出的Ｚｒ０２晶须大．说明其更适宜用作气敏元件。
化。根据ｓｃｈｅｍｒ公式Ｄ篁０．８９＾／Ｅｌｙ２ＣＯＳ
计算出所得Ｚｒ０２粉末的平均晶粒尺寸为９ｎｍ左右．
（２）沉淀——水解法制备的样品再经高温焙烧后所得衍射圈的峰形比未经焙烧的样品尖
锐，但峰位不变．用ｓｅｈｃｒｔｅｒ公式计算出的平均晶粒尺寸增大至１２ｎｍ左右．这可能是焙 烧后晶体团聚所致。
３．２Ｚｒ０２超细粒子的形态和丈小
２．５ｌ
３．４０
３．∞
６．２０ ６．９０
Ｖｕ
（ｍｖｌ ３．０８
４ ２５ ５．１８ ６．５６
９．加
１４４０
Ｖ√Ｖ∞
１．９０ １＿７０ １．５２ Ｉ．８７ １．４８ ２．０９
注：ＶＬｓ是在乙醇浓度为５０ｐｐｍ时测定．
漆衰４ 不同方法制备的Ｚｒ０２样品对不同浓度乙醇的敏露性数据
５ｐｐｍ
１０ｐｐｍ
１５ｐｐｍ
生变化时，ｖ。３，ｖＬ０变化不大，说明由Ｚｓ０２纳米粉作为气敏元件在较宽温度范围内均适用ａ 取加热电流为１００ｍＡ，ＥＰ；ｂｎ热约１３０－，．１４０＂（２，向气瓶中逐渐加大乙醇和丁烷浓度－
分别测量ｚｒ０２样品在不同乙醇和丁烷气体浓度下的ＶＬ０及ＶＬｓ，数据如表４和表５所示：
由表４、表５显示，样品随乙醇和丁烷浓度增加．Ｖｕ，ｖＬｏ增大，并且在乙醇浓度为
Ｃ２）激光光散射分析 将制备的ＺｒＯ，细粉配成１％的水溶液，用激光光数射仪测量粒子的形态和大小。 测试条件：温度为２０．０＂Ｃ：散射角度１ １．１。、１５．７０、２３．０。、３０．１。、６２．６。、９０．００：散射
时间为６００ｓ、６００ｓ、３００ｓ、３００ｓ、ｌＳ０ｓ、１ＳＯｓ；收集数据范围为１．０．－－３０００ｎｍ。 ２．３．３敏黪性测试
由此得出结论：沉淀一水解法优于直接水热法．
．２０３．
参考文献
【Ｉ］Ｉ 李民乾，物理．１９９２．１２．６５～６９ 【２】 化工科技动态．１９９８，６：１８ 【３】 巩雄．张桂兰，溺国庆等，化学进展，１９９７．１２，ｖ。ｌ｜９．ＮＯ ４．３４９～３５７ 【４】 甘礼华，岳天仪．李光明等．同济大学学报，１９９６．２４（２）：１９４～１９７
但其主要用于氧气的检测，并且以纳米级抛２粉为原料制各气敏元件的研究却极少，而
对ＺｒＯ，纳米晶须在这方面的作用的研究几乎没有。本文选择了以不同浓度的前驱物用水 热法制备ｚｒ嘎纳米粉，然后对不同浓度下制各出的ＺｒＯ：微粉及纳米晶须进行Ｘ．一射线衍 射，激光散射及透射电镜分析，并着重进行了气体敏感性试测。以期从中筛选出最适宜 的制备工艺，并为纳米ｚｒ０２粉为原料制各气敏元件提供了实验依据。
般
、
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５ｐｐｍ
１０ｐｐｍ
ＶＬ—Ｖｕ —ＶＬ—Ｖｕ
２０ｐｐｍ
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４０ｐｐｍ Ｖ瞄，ｖｕ
６６ｐｌｍｌ １００ｐｐｍ ２００ｐｐｒｎ
、？Ｌ毋ｕ ＶＬ—Ｖｕ 、小∞
直接水热法
１．７Ｉ
沉掂冰解法 Ｌ９７
２．０８ ５．４２
４．３６ ｔ２６
６．３６ １０．பைடு நூலகம்２
７．２６ １２．３６
１５ｍ
２０．２０
１ ４．２５ １９．３５
纳米材料与传统材料相比，具有一系列优异的物理、化学性质．在催化、光学、磁 性、力学等方面具有许多奇异的性能。并已应用于电子材料、磁性材料、光学材料、电 极材料、烧结材料及医药品、颜料及涂料等方面【４ｌ。同样，纳米材料的新效应和新现象， 也为传感器的发展提供了物质基础嗍。由于纳米尺度微粒的表面积远远大于常规粒子．因 此活性增强，就有可能制成更理想的气体传感器。尽管ｚ帕２气敏陶瓷的研制旱已成功，
２５ｐｐｍ及ｒ烷浓度为６６ｐｐｍ时，倍数达到最大值。说明ＺｒＯ：对乙醇和丁烷都具有较强的
．２０７－
表３ 加热器温度对样品敏蒜性的影响
加热电流ｋ（ｍＡ）
Ｊ００ １ｌＯ １２０ 】３０ １４０ １５０
ｖ－
（Ｖ１ ７２０．５ ８２０．０ ９６０．５
１０５００ １０７９．０ １１２５．０
ＶＬｏ ｆｍｖｌ
１．酣