1. 研究目的与意义（文献综述）

随着社会的迅速发展，对可燃性气体、有毒气体以及大气污染物的检测、监控、报警的研究越来越引起人们的高度重视^[1]，人们对生产生活的安全问题提出了更高要求。气体传感技术在环境监测、工业生产、公共安全、空调设备/系统、商业和家庭安全方面具有重要意义^[2]，气体传感器作为处理这一环节的核心器件一直受到人们的重视，气敏传感器是一种检测特定气体的传感器，它将气体种类及其与浓度有关的信号转换成电信号，根据这些电信号的强弱获得与待测气体在环境中存在情况有关的信息^[1]。传统金属氧化物半导体气敏元件存在能耗大，安全性低等问题。直到现在，大部分气体传感器仍使用无机物、无机氧化物/二氧化物，并且通常价格昂贵且工作温度较高^[3]。如今气敏传感器的应用领域越来越广泛^[4]，为满足现代的需求，人们不断寻找新型气敏材料、探索气敏机理、开发先进气敏技术，不断提高气敏传感器的灵敏度、稳定性、选择性，缩短响应/恢复时间^[5-8]。

气敏传感器的基本操作原理是通过记录发生在表面敏感层的反应（吸附、化学反应、扩散和催化）引起的电学量变化，从而反应系统中气氛的信息^[9]。目前，对环境中低浓度有毒有害气体（如nh₃、co、so₂、no₂等）浓度控制的要求更高，有实验表明相应分析技术需达到0.01-10ppm范围，所以有必要开发简单有效的方法和廉价便携的设备^[2]。

最近有研究表明，混合卤化铅量子点经过气敏测试表现出良好的重复性、超高的灵敏度和很短的响应/恢复时间，具有作为感应元件的极大潜力^[2]。例如，ch₃nh₃pbi_3-xcl_x钙钛矿薄膜暴露于臭氧气氛时，电阻在数秒内迅速减少，并在臭氧气氛移除后数秒内恢复原阻抗状态，另外，该材料检测范围能达到5-2500 ppb的超低浓度^[2]。这类材料是具有钙钛矿结构的半导体材料，而在过去发表的出版物中，极少有人将这类材料用作气敏传感器^[10,11]，而且选定的目标主要集中在氨气^[10] 和氧气^[11] 的检测，且测试基于薄膜颜色或电阻调制的变化。因此，钙钛矿量子点薄膜系统气敏传感器具有较大研究空间。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：采用热分解法制备cspbbr₃钙钛矿量子点，将制得的材料旋涂在ag-pd电极衬底上，制成气敏元件；

材料表征：对cspbbr₃进行结构表征和气敏性能测试，通过xrd、tem、uv-vis、红外等表征手段对其形貌结构及组织成分进行了分析。并利用韩国tcp-2000探针台，北京艾立特css-itp动态配气系统，吉时利4200对制得的气敏元件的气敏性能进行测试。

2.2 研究目标

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－5周：按照设计方案，制备cspbbr₃钙钛矿量子点材料。

第6－10周：采用xrd、tem等测试技术对复合材料的物相、显微结构进行表征，利用韩国tcp-2000探针台，北京艾立特css-itp动态配气系统，吉时利4200对气敏元件的气敏性能进行测试。

第11－14周：总结实验数据，完成并修改毕业论文。

4. 参考文献（12篇以上）

1. 宣天美, 尹桂林, 葛美英, 等. 纳米zno气敏传感器研究进展[j]. 材料导报, 2015, 29(1): 132-136.

2. kakavelakis g, gagaoudakis e, petridis k, et al. solution processed ch₃nh₃pbi_3-xcl_x perovskite based self-powered ozone sensing element operated at room temperature[j]. acs sensors, 2018, 3(1): 135-142.

3. gavgani j n, hasani a, nouri m, et al. highly sensitive and flexible ammonia sensor based on s and n co-doped graphene quantum dots/polyaniline hybrid at room temperature[j]. sensors and actuators b: chemical, 2016, 229: 239-248.

4. dey a. semiconductor metal oxide gas sensors: a review[j]. materials science amp; engineering b, 2018, 229: 206-217.

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