| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-27页 |
| 1.1 研究背景 | 第10-12页 |
| 1.2 半导体气体传感器的研究现状 | 第12-20页 |
| 1.2.1 半导体气体传感器性能指标 | 第13-14页 |
| 1.2.2 半导体气体传感器的分类 | 第14-17页 |
| 1.2.3 半导体气体传感器最新的研究方向 | 第17-19页 |
| 1.2.4 半导体氧化物甲醛传感器的研究现状 | 第19-20页 |
| 1.3 TiO_2纳米管的合成方法及研究现状 | 第20-23页 |
| 1.3.1 TiO_2结构特征与应用 | 第20-21页 |
| 1.3.2 TiO_2纳米材料在气体传感器领域的研究现状 | 第21-22页 |
| 1.3.3 TiO_2纳米管的制备方法 | 第22-23页 |
| 1.4 气体传感器与物联网 | 第23-25页 |
| 1.4.1 气体传感器在物联网中的应用 | 第24页 |
| 1.4.2 网络通信协议 | 第24-25页 |
| 1.5 论文的主要工作 | 第25-27页 |
| 2 TiO_2纳米管的制备、表征及传感器的制作和测试 | 第27-39页 |
| 2.1 多孔TiO_2纳米管粉末的制备 | 第27-28页 |
| 2.2 敏感元件制作 | 第28-29页 |
| 2.2.1 电极制作 | 第28页 |
| 2.2.2 敏感元件制作 | 第28-29页 |
| 2.3 配气测试系统介绍 | 第29-31页 |
| 2.3.1 静态配气系统 | 第29-30页 |
| 2.3.2 动态配气系统 | 第30-31页 |
| 2.4 TiO_2纳米材料的表征 | 第31-36页 |
| 2.4.1 XRD分析结果 | 第31-32页 |
| 2.4.2 TiO_2纳米管阵列和纳米管粉末的SEM及TEM表征 | 第32-34页 |
| 2.4.3 TiO_2纳米管粉末的XPS分析 | 第34-35页 |
| 2.4.4 TiO_2纳米材料的比表面积分析 | 第35-36页 |
| 2.5 气敏测试方法 | 第36-38页 |
| 2.5.1 直流测试法和交流测试法介绍 | 第36-37页 |
| 2.5.2 附加水蒸气对气敏响应的影响 | 第37-38页 |
| 2.6 本章小结 | 第38-39页 |
| 3. 基于TiO_2纳米管传感器的气敏特性及机理分析 | 第39-56页 |
| 3.1 UV照射对传感器响应的影响 | 第39-40页 |
| 3.2 传感器的气敏特性的测试结果 | 第40-44页 |
| 3.2.1 响应灵敏度及响应恢复时间 | 第40页 |
| 3.2.2 选择性 | 第40-41页 |
| 3.2.3 重复性 | 第41-42页 |
| 3.2.4 一致性 | 第42-43页 |
| 3.2.5 连续紫外光光照射下的稳定性 | 第43页 |
| 3.2.6 长期稳定性 | 第43-44页 |
| 3.3 基于P25和TiO_2纳米管传感器的响应特性的比较 | 第44-45页 |
| 3.4 气敏机理分析 | 第45-49页 |
| 3.4.1 甲醛响应机理 | 第45-46页 |
| 3.4.2 验证O_2在响应中的作用 | 第46-48页 |
| 3.4.3 湿度对响应的影响 | 第48-49页 |
| 3.5 传感器的阻抗谱分析 | 第49-54页 |
| 3.5.1 CPE和Warburg阻抗元件 | 第50-51页 |
| 3.5.2 传感器的等效电路模型及阻抗谱分析 | 第51-54页 |
| 3.6 本章小结 | 第54-56页 |
| 4 基于ZigBee网络协议传感器节点的设计和测试 | 第56-70页 |
| 4.1 传感器节点的硬件设计 | 第56-62页 |
| 4.1.1 甲醛浓度信号的调理和采集 | 第57-60页 |
| 4.1.2 温湿度采集 | 第60页 |
| 4.1.3 其他电路模块的设计 | 第60-62页 |
| 4.2 传感器节点的软件设计 | 第62-67页 |
| 4.2.1 主从节点的数据采集及无线传输的实现 | 第62-66页 |
| 4.2.2 上位机控制软件设计 | 第66-67页 |
| 4.3 传感器节点的实际测量 | 第67-69页 |
| 4.3.1 主从节点的控制方法 | 第67页 |
| 4.3.2 甲醛的浓度拟合曲线 | 第67-68页 |
| 4.3.3 传感器节点的测量结果 | 第68-69页 |
| 4.4 本章小结 | 第69-70页 |
| 结论 | 第70-71页 |
| 参考文献 | 第71-77页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第77-78页 |
| 致谢 | 第78-79页 |
