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The effects of sintering temperature of MnCr"2O"4 nanocomposite on the NO"2 sensing property for YSZ-based potentiometric sensor
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资源说明：The effects of sintering temperature of MnCr"2O"4 nanocomposite on the NO"2 sensing property for YSZ-based potentiometric sensor
本篇研究论文探讨了不同烧结温度对MnCr2O4纳米复合材料的制备及其对YSZ基电位型传感器的NO2传感性能的影响。研究通过聚合物前驱体方法制备了具有尖晶石结构的MnCr2O4，并使用热重分析（TG-DSC）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等技术研究了不同温度烧结的MnCr2O4的热稳定性、晶粒大小和表面形貌。随后，研究人员制备了采用不同烧结温度（800、900、1000、1100和1250°C）的MnCr2O4作为电极的YSZ基传感器，并对其NO2传感性能进行了研究。结果显示，1000°C烧结的MnCr2O4样品对于100ppm NO2的响应更高，大约为73mV。研究认为烧结温度会影响材料的传感性能，并且还研究了其选择性和重复性等传感特性。
研究背景部分指出，化石燃料燃烧产生的大量氮氧化物（NO、NO2和N2O）已成为主要的污染物，导致了环境问题，如光化学烟雾、酸雨、臭氧层破坏和温室效应等。因此，迫切需要高性能的NOx传感器来检测环境中的NOx。以YSZ为氧离子导体电解质的NOx传感器已经广泛报道，并且YSZ基电位型传感器具有一定的研究价值。
本研究主要研究的知识点如下：
1. MnCr2O4纳米复合材料的制备：采用聚合物前驱体方法，该方法能够制备出具有尖晶石结构的MnCr2O4材料。尖晶石结构的氧化物通常具有优异的化学稳定性以及良好的电化学性能。
2. 烧结温度对材料性能的影响：通过改变MnCr2O4材料的烧结温度（800°C至1250°C），研究其对材料热稳定性、晶粒大小和表面形貌的变化情况。通常烧结温度的不同会引起材料内部结构的变化，进而影响其物理化学性质。
3. 材料表征技术：研究使用了热重分析（TG-DSC）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等技术对材料进行表征。这些表征技术有助于了解材料的热学特性、晶体结构和微观形貌。
4. YSZ基电位型传感器的NO2传感性能：YSZ（氧化锆稳定化钇）是一种常用的电解质材料，因为它具有良好的氧离子导电性，适合用作电位型传感器的核心材料。文中研究了不同烧结温度的MnCr2O4电极对NO2的感应能力，以100ppm的NO2浓度为例，观察其响应电压的变化。
5. 传感器的选择性与重复性：研究还探讨了传感器对不同气体的选择性以及在重复测量中的稳定性，这是评价传感器性能的重要指标。
6. 实际应用意义：研究发现，通过优化烧结温度，能够提升YSZ基电位型传感器对NO2的传感性能，这对于环境监测和工业生产过程中有害气体的检测具有潜在的应用价值。
本研究论文详细阐述了通过改变MnCr2O4纳米复合材料的烧结温度，可以显著地影响YSZ基电位型传感器对NO2的传感性能，包括响应电压、选择性和重复性等。研究成果不仅对理解材料与传感器性能之间的关系提供了实验数据，而且对于设计和制备高灵敏度、高稳定性的气体传感器具有重要的指导意义。
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