Fe–Ag共掺杂ZnO纳米粒子的合成与表征及其对丙酮气体的传感性能

《ChemistrySelect》：Synthesis and Characterization of Fe–Ag Co-Doped ZnO Nanoparticles and Their Acetone Gas Sensing Properties

ZnO纳米颗粒通过Fe和Ag共掺杂制备，粒径减小提升比表面积，改善气敏性能。1.5% Fe-1% Ag-ZnO传感器在120℃对100ppm乙醛响应值达86.33，较纯ZnO提升3.44倍，响应/恢复时间仅12s/20s，稳定性优异，归因于掺杂增强导电性。

　　

摘要

通过简单的水热法合成了不同比例掺杂Fe和Ag的ZnO纳米颗粒。形态学分析表明，掺杂样品的颗粒尺寸更小，这改善了材料的性能。颗粒尺寸的减小增加了材料的比表面积，从而提高了其气体传感性能。能量色散X射线光谱（EDS）进一步证实了掺杂材料的均匀性。实验结果表明，基于1.5% Fe-1% Ag-ZnO的传感器在120°C下对100 ppm丙酮的响应值为86.33，是纯ZnO的3.44倍。此外，1.5% Fe-1% Ag-ZnO传感器具有较短的响应/恢复时间（12秒/20秒）、优异的稳定性和选择性。这种增强效果归因于Fe和Ag共掺杂提高了ZnO的导电性。

图形摘要

通过简便的水热法合成的Fe–Ag共掺杂ZnO纳米结构在丙酮传感方面表现出显著的优势：响应值提高了3.44倍（100 ppm丙酮时为86.33），具有超快的动力学响应时间（12秒/20秒），并且在120°C的低温下仍保持优异的稳定性；为下一代气体传感器的发展奠定了基础。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。