α-Fe2O3是一种典型的环境友好的n型半导体,在室温下的禁带宽度为Eg = 2.1 eV;作为传统的金属氧化物气敏材料已经应用在可燃性气体、毒性气体的检漏报警、环境气体的监控等领域,并且具有无毒、低廉、耐腐蚀等优点,因此一直是半导体气敏材料领域研究的焦点。但是纯的α-Fe2O3结构稳定而导电性及气敏性较差,严重限制了其产品的应用推广。 α-Fe2O3的敏感机理属于表面控制型,其粒子尺寸、表面状态和氧气吸附量在材料灵敏度方面扮演着重要角色,所以氧化铁基纳米材料的结构对其气敏性能有很大的影响。因此氧化铁基纳米材料的结构调控及不同结构对其气敏性能的影响已经成为当前研究的热点。 本论文采液相合成手段,发展了纳米α-Fe2O3的结构调控工艺,制备了结构和形貌各异的α-Fe2O3基气敏材料,研究了其气敏性能,取得的研究结果如下: (1) 在SO42-辅助作用下,水热法合成了α-Fe2O3纳米棒,并通过调变SO42-的浓度实现了棒状产物的尺寸调控。产物的形貌和物相随水热反应时间变化的研究表明α-Fe2O3纳米棒是由α-FeOOH的纳米针经相转化而来。通过水热-焙烧两步法制备了具有大比表面积的α-Fe2O3纳米棒,该纳米棒的比表面积(89.1 m2/g)要远大于水热法直接得到的纳米棒的比表面积(12.9 m2/g)。气敏性能研究发现:水热-焙烧两步法合成的α-Fe2O3纳米棒由于尺寸小、比表面积大而比水热法合成的α-Fe2O3纳米棒具有高的灵敏度。 (2) 通过简单的1, 2-丙二胺辅助水热法一步合成了高长径比、单分散的α-Fe2O3单晶纳米棒。研究结果表明:纳米棒的生成经过了两步相转化,即:Fe(OH)3 → α-FeOOH → α-Fe2O3;1,2-丙...