ZnO光纤氨气传感器的制作

ZnO光纤氨气传感器的制作 ZnO光纤氨气传感器的制作 2008年笫5期 金红石/锐钛矿异相结时,'其光催化产氢活性大幅度提高,首次清楚地利用实验证明面异 相结的形成可以显着提高光催化活性.初步的理论分析认为,表面异相结的形成使光激发产 生的光生电子和空穴容易在表面区域不同相问分离,从而提高光催化量子效率.这一发现对 于发展高活性光催化剂及其太阳能光催化转化技术有重要的科学指导意义. Z帕光纤氨气传感器的制作 氨气传感器在很多领域如食品工艺,化学,医药诊断以及环境保护等方面有着重要 应用,其核心材料常用纯的或掺杂的金属氧化物如Z11O,SnO:,TiO:等,主要是因为其电 学性质在氨气影响下会发生变化.尽管气体对材料光学性质影响的研究还并不充分,但利用 光学性质对气体的响应来制造传感器却能避免电磁噪声,提高灵敏度. 欧洲一科研小组,利用侧抛光单模光纤作为衬底,在其上用激光脉冲沉积(PLD)的方 法沉积z11O薄膜作为平面波导,基于光纤模与相应的平面波导模之间的分布耦会在暴露气 体后对频降滤光器光谱产生影响,可制作简易高效的传感器元件.结果表明,室温下,ZnO 光纤传感器在氨气浓度分别为500,1000,2000和5000ppm时,发生共振最小值的波长与 空气中相比改变量依次为0.16,0.27,0.49,1,13nm,显示出比较广阔的可测浓度区间.以 前的研究表明,ZnO薄膜的光学性质与衬底温度和沉积过程中氧气压有关.在不同温度和氧 气氛下制各样品,发现在150~C衬底温度和20Pa氧气压下获得的薄膜光学性质能对氨气做 出响应,因此可以用来做为氨气感应媒介.值得指出的是,在侧抛光光纤上沉积得到的O 平面波导,其晶体结构和表面形态与在石英晶体衬底上生长结果一样. 美国研究成功新方法使锂电存量增长1O倍 斯坦福大学的研究人员已经发现了一种方法,可以使锂离子电池存储的电量增长10倍, 这可能将笔记本电脑电池的续航时间由目前的4h延长到40h. 电池容量的增加是因为一种利用了硅纳米线的新型阳极.硅阳极拥有理论上最高的充电 容量,但在充电时硅的尺寸会增大,使用时却会减少,这便损坏了硅阳极,影响了电池的性 能.在过去的30年中,这一问题一直没有得到解决. 研究人员通过利用硅纳米线制造阳极而解决了这一问题.在存储锂离子时,硅纳米线的 尺寸会扩大到原来的4倍,但与过去的硅阳极不同的是,它不会受到损坏.要使该技术进行 商业化生产还有一些困难需要克服. 我国通过调控介观尺度相分离提高了聚合物光伏电池性能 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理和化学国家重点实验室的研究人员利用调 控介观尺度相分离的方法显着提高了聚合物光伏电池性能. 导电聚合物/富勒烯的体相复合薄膜是一种具有优秀光伏特性的功能薄膜,有望在下一 代太阳能电池领域得到应用.根据有机光伏电池的工作原理和特点,高效率的电池应该具备 以下条件:足够大的两相界面以满足激子解离所需;介观纳米尺度的相分离以便空穴和电子 可以被高效的传输到相应的电极,也就是形成两相连续的互穿网络体系. 研究人员首先成功地找到了溶解C60的方法并成功地制备到均匀的复合薄膜作为 P3HT/C60体系的光敏层,通过优化热退火处理工艺使复合薄膜的形态获得优化,器件性能 大幅提高(转换效率从0.32%提高到1.73%).聚合物和C60双组份分别结晶及其纳米尺度的 相分离是提高电池性能的关键,这样有利于同时满足大面积两相界面和形成连续传输通道. 27