【摘 要】
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铜的氧化物以其独特的性能被广泛的应用在气敏传感领域。具有中空管状结构的碳纳米管(MWCNTs)同样被应用在气敏传感领域。因此将两者进行复合得到的复合材料有望应用在室温下
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铜的氧化物以其独特的性能被广泛的应用在气敏传感领域。具有中空管状结构的碳纳米管(MWCNTs)同样被应用在气敏传感领域。因此将两者进行复合得到的复合材料有望应用在室温下的传感领域。本文采用回流法制备了具多孔结构的铜基纳米材料(Cu/Cu_xO)和铜基碳纳米管(Cu-Cu_xO/MWCNTs)复合材料。首先改变还原剂NaBH4的质量、表面活性剂(十二烷基三甲基溴化铵CTAB)的量和反应时间来控制生成Cu/Cu_xO纳米材料相组成和形貌。成功的合成了由长100-200nm,宽10-30nm纳米带和30-70nm的中空球组成具有多孔结构Cu/Cu_xO。此外合成了形貌可控的Cu-Cu_xO/MWCNTs的复合材料。通过改变还原剂的质量来控制生成Cu-Cu_xO/MWCNTs复合材料的相组成，同时改变原料Cu(CH3COO)2·H2O/MWCNTs和Cu(CH3COO)2·H2O/NaOH的质量比，来控制CuO/MWCNTs复合材料中CuO与MWCNTs的分布情况和形貌。我们发现多孔结构是由纳米花瓣直径为200-400nm，中部宽度为20-50nm组成的。首次将Cu/Cu_xO纳米材料和Cu-Cu_xO/MWCNTs复合材料用于室温下对NO_x气体传感器的研究。NO_x气体敏感性能测试表明CuO/MWCNTs相比于纯碳纳米管或单纯的CuO以及Cu_xO/MWCNTs有更高的灵敏度、更快的响应。并重点对Cu/Cu_xO纳米材料和CuO/MWCNTs复合材料的气敏机理进行讨论。综上所述，具有多级结构的Cu/Cu_xO纳米材料和CuO/MWCNTs复合材料传感器，不仅灵敏度高、响应迅速快，而且具有较好的选择性和相对长稳定性，在传感器领域将会有很好的应用前景。
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