纳米氧化锌实验报告

纳米氧化锌及丙酮气体传感器制备及性能

学生姓名:陆炳三学号:100341318 院系:计算机学院

完成日期:2013年3月21日至2013年4月19日

指导老师:李酽,邹云玲

一.实验目的

1.了解纳米氧化锌的应用；

2.了解纳米氧化锌的制备；

3.理解纳米氧化锌的性质；

二.实验内容

1.实验药品的制备

药品的制备步骤如下：样品合成；

2.气敏仪器的制作

将实验器件进行如图焊接，之后将实验样品用蒸馏水进行研磨，然后将研磨后得到的研磨液对陶瓷管进行均匀的填涂，将陶瓷管的表面进行覆盖。得到器件如图；

3.气敏实验

将制作好的实验器件安装在气敏检测实验仪上，由电脑对器件的气敏性质进行扫描、采样检测，并以数据图进行显示；仪器放在实验仪器上后，先用装有空气的瓶子将实验器件封密盖住，等待电脑上显示器件的电阻和气敏度稳定后，将装有10ppm浓度乙醇的1000mL瓶子替换空气瓶，等待电脑对器件的电阻和气敏度数据的采集，等两者稳定后又将空气瓶替换乙醇瓶，电脑采集器件的电阻和气敏度数据，并数据稳定后，将装有20ppm浓度乙醇的1000mL瓶子替换空气瓶，电脑采集器件的电阻和气敏度数据，并数据稳定后，等两者稳定后又将空气瓶替换乙醇瓶，电脑采集器件的电阻和气敏度数据，并数据稳定后，将装有50ppm浓度乙醇的1000mL瓶子替换空气瓶，电脑采集器件的电阻和气敏度数据，并数据稳定后，又将空气瓶替换乙醇瓶，电脑采集器件的电阻和气敏度数据，气敏检测实验完成；

4.X射线荧光光谱仪

制备好盛放样品的器皿，用两个环将一张保鲜膜嵌夹在中间制成器皿，样品放在保鲜膜上后，将器皿放在X射线荧光光谱仪的检测台上，对样品成分进行分析，由于我的样品量过少，所以我将样品直接放在样品袋中进行检测，电脑自动进行成分的检测，并将成分数据在电脑上显示。

三.实验材料及仪器

1.样品制备使用仪器和药品：药品：固体硝酸锌，固体氢氧化钠或0.02mol/L的NaOH溶液，蒸馏水，无水乙醇，氨水，双氧水

仪器：玻璃棒1根，100ml烧杯2个，水银温度计1根，PH计1个，电子天平1个，反应釜1个，漏斗1个，恒温磁力搅拌器1个，电热恒温干燥箱1个，胶头滴管1个，培养皿1个

2.气敏实验使用仪器：陶瓷管1个、电阻丝1根、电阻管脚1个、电焊1个、锡条1条、夹子1个、研磨皿1个、蒸馏水1瓶、画笔1根、1000mL玻璃瓶3个、毛细针筒1个，20mL 针筒1个，10mL针筒1个、无水乙醇、气敏检测仪器1个

3.X荧光光谱仪1个

四.样品合成步骤。

1.药品制备：

（1）在室温下，在100ml烧杯中放入称取的3gZn（NO3）2·6H2O固体，然后加入50ml 蒸馏水，搅拌5min配成无色澄清溶液；

（2）在室温下，在100ml 烧杯中放入称取的0.8gNaOH 固体，然后加入50ml 蒸馏水，搅拌5min 配成无色澄清溶液； 2.生成反应：

（1）向烧杯中添加氨水20ml ，继续搅拌10min ，将所得溶液转移至反应釜中，在120℃下保温2h ，观察实验现象，并记录时间； 3.加热，干燥：

（1）将反应釜所得产物进行过滤，对沉淀物先用蒸馏水洗涤3~5次，再用无水乙醇洗涤2次，将洗涤后的沉淀物放入培养皿中，放入干燥箱在80℃下干燥2h ； （2）取出烘干后的样品，放入样品袋中。

五．结果与讨论

1.样品的制备

制作出来的样品泛白色略黄的粉末； 2.气敏实验

不同浓度乙醇对纳米氧化锌的气敏度检测折线图

1234567890

1856

2152

2409

2473

2800

3146

3557

3700

s/秒

气敏

度

对气敏实验数据进行个人的绘图，得到上图，在数据采集过程得到的图如下

3.X射线荧光光谱仪对样品成分分析：

光谱图：

可以看出光谱线主要在1000以内，成分分析结果如下：

全分析报告

Total Analysis Report

样品名称Sample Name 100341318

测量时间

Test Time

100(s)

供应商Supplier

工作曲线

WorkCurve

氧化物

管压Voltage 48(KV)

操作员

Operator

Admin

管流Current 100(μA)

测量日期

Test Date

2013/4/19 14:32

元素Element

强度

Intensity

含量(%)

Content(%)

K2O 0.2015 0.6655 CaO 0.3317 0.3887 TiO2 0.8947 0.1282 V2O5 0.5774 0.669

由于我的样品量过少，所以直接将样品放在样品袋中进行检测，故V2O5的比例有些高；至于得不到较纯的纳米氧化锌的原因：

1.制备中使用的药品不纯；

2.制备过程中实验仪器附着其他的化学物；

3.实验过程中操作不当，生成其他衍生物；

六．实验结论

当乙醇气体流过纳米氧化锌表面时，就会附着在纳米氧化锌的表面，并使纳米氧化锌的迅速电阻变小；当乙醇气体流过后，纳米氧化锌表面的附着的乙醇就会挥发到空气中，纳米氧化锌的电阻就会迅速恢复原来的电阻。由此特性，可以使用由纳米氧化锌制作的乙醇检测器，对酒驾司机进行酒精测试。

七．课程总结

从实验过程中，我了解要做一个实验：在其预习报告一定要严谨，要说明实验过程的每一步的具体操作，以及药品的使用量，实验过程中可能遇到的问题及解决方法；在实验过程中，除了谨慎的按预习报告的实验步骤外，还要有一些灵活，要了解一些实验仪器的使用规范，按规范使用仪器；实验后，要总结实验过程中遇到的问题，以及对这些问题的解决方法。