纳米ZnO材料在气体传感器中的应用综述
《ZnO基纳米纤维制备及其室温下氨气传感特性研究》范文
《ZnO基纳米纤维制备及其室温下氨气传感特性研究》篇一一、引言随着科技的快速发展，人们对材料的需求逐渐从宏观领域深入到纳米尺度。
其中，ZnO基纳米材料因其独特的物理和化学性质，在传感器、电子器件等领域展现出巨大的应用潜力。
尤其是ZnO基纳米纤维，其高比表面积和优异的物理性能使其在气体传感领域具有显著的优势。
本文旨在研究ZnO基纳米纤维的制备方法，并探讨其在室温下对氨气的传感特性。
二、ZnO基纳米纤维的制备ZnO基纳米纤维的制备主要采用静电纺丝法。
该方法通过高压静电场将含有ZnO的溶液进行拉伸，形成纤维状结构。
具体步骤如下：1. 配置含有ZnO的前驱体溶液，通过添加适当的溶剂和表面活性剂，调节溶液的粘度和表面张力。
2. 将前驱体溶液装入静电纺丝装置的注射器中，设置适当的电压和纺丝速度。
3. 通过高压静电场的作用，使前驱体溶液在喷丝头处形成泰勒锥，并进一步拉伸成纤维状结构。
4. 将纺丝得到的纤维进行热处理，以去除有机成分并结晶成ZnO。
三、室温下氨气传感特性的研究ZnO基纳米纤维对氨气的传感特性主要基于其表面吸附和电子传输机制。
在室温下，氨气分子与ZnO表面发生相互作用，导致电阻发生变化，从而实现对氨气的检测。
具体研究内容如下：1. 氨气传感性能测试：将制备得到的ZnO基纳米纤维置于测试环境中，通过改变氨气浓度，测量其电阻变化。
2. 传感机制分析：通过分析氨气分子与ZnO表面的相互作用过程，探讨电阻变化的原因。
同时，结合第一性原理计算，从理论上分析ZnO对氨气的吸附能力和电子传输过程。
3. 传感性能优化：通过调整纤维的制备工艺、掺杂其他元素等方法，优化ZnO基纳米纤维的传感性能，提高其对氨气的检测灵敏度和响应速度。
四、实验结果与讨论1. 制备结果：通过静电纺丝法成功制备了ZnO基纳米纤维，其形貌均匀，直径可控。
热处理后，纤维结晶良好，具有较高的纯度。
2. 传感性能：在室温下，ZnO基纳米纤维对氨气具有较高的检测灵敏度和响应速度。
《2024年ZnO及ZnO-石墨烯复合材料气敏性能研究》范文
《ZnO及ZnO-石墨烯复合材料气敏性能研究》篇一ZnO及ZnO-石墨烯复合材料气敏性能研究一、引言随着科技的不断发展，气体传感器在环境监测、工业生产、医疗诊断等领域中发挥着越来越重要的作用。
其中，氧化锌（ZnO）作为一种重要的半导体材料，因其具有优良的气敏性能和良好的稳定性，被广泛应用于气体传感器的制备。
近年来，随着纳米技术的进步，ZnO/石墨烯复合材料因其独特的结构和优异的性能，在气敏传感器领域受到了广泛关注。
本文旨在研究ZnO 及ZnO/石墨烯复合材料的气敏性能，以期为气体传感器的设计和优化提供理论依据。
二、ZnO材料的气敏性能研究1. 材料制备与表征ZnO的制备方法多种多样，本文采用溶胶-凝胶法合成ZnO 纳米材料。
通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对ZnO的晶体结构和形貌进行表征。
结果表明，所制备的ZnO纳米材料具有较高的结晶度和良好的分散性。
2. 气敏性能测试将制备的ZnO纳米材料应用于气敏传感器，测试其对不同气体的响应性能。
实验结果表明，ZnO对某些气体具有较高的灵敏度和良好的选择性。
此外，ZnO的气敏性能还与其工作温度、湿度等因素有关。
三、ZnO/石墨烯复合材料的气敏性能研究1. 材料制备与表征ZnO/石墨烯复合材料通过溶液混合法或原位生长法制备。
利用XRD、SEM和透射电子显微镜（TEM）等手段对复合材料的结构和形貌进行表征。
结果表明，石墨烯的加入可以有效地提高ZnO的分散性和稳定性，同时形成异质结构，有利于提高气敏性能。
2. 气敏性能测试将ZnO/石墨烯复合材料应用于气敏传感器，测试其对不同气体的响应性能。
实验结果表明，与纯ZnO相比，ZnO/石墨烯复合材料具有更高的灵敏度、更快的响应速度和更好的选择性。
此外，石墨烯的加入还可以降低传感器的工作温度和湿度依赖性。
四、结果与讨论通过对ZnO及ZnO/石墨烯复合材料的气敏性能研究，我们可以得出以下结论：1. ZnO纳米材料具有较高的结晶度和良好的分散性，对某些气体具有较高的灵敏度和良好的选择性。
纳米ZnO气敏传感器的研制
《纳米ZnO气敏传感器的研制》开题报告姓名：史雯萍班级：09环境A2 学号：00094865907指导教师：袁昊是否为毕设预备课题：□是；□不是（请打√）摘要：ZnO是具有宽带隙和优良光电，压电等性能的半导体材料，且化学稳定性高，在功能器件的研制中具有广泛的用途，因而受到人们越来越多的重视，作为气敏材料，ZnO是最早被发信的气敏材料之一。
研究结果显示：贵金属纳米晶可以显著提高单晶ZnO纳米线的灵敏度和选择性，并且能够有效降低对目标气体的检测下限（检测下限可达ppb级）。
这项研究为半导体气体传感器性能的改善提供一条全新的思路。
关键词：氧化锌；贵金属；修饰；气体传感器一、研究内容以液相法制备的单分散贵金属纳米晶为原料，对单晶ZnO纳米线进行异质自组装。
在不同的条件下，对贵金属纳米晶修饰的一维ZnO纳米材料进行气敏性能测试。
在研究该组装体系气敏性能的基础上，得到了具有高灵敏度、高选择性、高稳定性，并且具有低检测下限的性能优越的气体敏感材料。
图1 Au纳米晶的TEM图二、技术路线本实验是通过贵金属纳米晶的修饰来提高ZnO纳米线的气敏性能：经过Pd纳米晶修饰之后的ZnO对H2S气体的选择性非常良好，而且还将对H2S气体的检测下限降低至200ppb；经过Pt纳米晶修饰后的ZnO纳米线，显著提高了对酒精和甲醛气体的响应，可以检测浓度低至250ppb的酒精和1ppm的甲醛气体。
Au纳米晶修饰ZnO纳米线后提高了对酒精和一氧化碳的灵敏度和检测下限。
同时并采用单分散的贵金属纳米晶修饰的方法可以显著提高半导体金属氧化物的气敏性能，这将为以后提高半导体金属氧化物气敏材料的性能提供新的道路。
实验结果表明, Ru 的掺杂可提高ZnO 的气体灵敏度, 催化剂涂层的施加可改善Ru2ZnO 对汽油、乙醇、丁烷的气敏选择性。
并适当降低ZnO 的工作温度。
通过贵金属纳米晶的修饰，可以显著提高金属氧化物纳米线的气敏性能，进而开发高灵敏度、高选择性、高稳定性的优质气体传感器。
《ZnO及ZnO-石墨烯复合材料气敏性能研究》范文
《ZnO及ZnO-石墨烯复合材料气敏性能研究》篇一ZnO及ZnO-石墨烯复合材料气敏性能研究一、引言随着科技的发展和人们对环境保护的重视，气敏传感器已成为当前研究热点之一。
氧化锌（ZnO）因其卓越的电子性能和在气体传感器应用中的广泛性而备受关注。
同时，随着石墨烯材料的研究逐渐深入，ZnO与石墨烯的复合材料也被视为提高气敏性能的潜在选择。
本篇论文主要探讨ZnO及ZnO/石墨烯复合材料的气敏性能，以期为相关领域的研究提供参考。
二、ZnO材料的气敏性能研究（一）ZnO材料概述ZnO是一种重要的宽禁带半导体材料，具有优良的光电性能和气敏性能。
其优点在于具有较高的灵敏度、快速的响应恢复速度以及良好的稳定性等。
因此，ZnO在气敏传感器领域有着广泛的应用。
（二）ZnO气敏性能的机理ZnO的气敏性能主要源于其表面吸附气体分子后引起的电子转移过程。
当ZnO暴露在某种气体中时，其表面的氧离子会与气体分子发生相互作用，从而引起表面电阻的改变，这一改变可以反映为气体浓度的变化。
三、ZnO/石墨烯复合材料的气敏性能研究（一）ZnO/石墨烯复合材料概述随着纳米技术的发展，人们开始尝试将ZnO与石墨烯进行复合，以提高其气敏性能。
石墨烯具有优异的导电性和大的比表面积，可以有效地提高ZnO的敏感性和响应速度。
（二）ZnO/石墨烯复合材料的气敏性能机理在ZnO/石墨烯复合材料中，石墨烯不仅提供了大量的吸附位点，同时也作为电子的快速传输通道，大大提高了ZnO的气敏响应速度和灵敏度。
此外，石墨烯的引入还可以有效防止ZnO纳米颗粒的团聚，提高了材料的稳定性。
四、实验部分（一）材料制备本实验采用溶胶-凝胶法结合热处理工艺制备了ZnO及不同比例的ZnO/石墨烯复合材料。
通过改变石墨烯的含量，研究了不同比例复合材料的气敏性能。
（二）性能测试利用气敏测试系统对所制备的ZnO及ZnO/石墨烯复合材料进行了气敏性能测试。
通过检测不同浓度目标气体下的电阻变化，分析材料的敏感度和响应速度。
制备纳米级氧化锌并用于气体传感器
制备纳米级氧化锌并用于气体传感器随着电子信息技术的迅速发展，气体传感器在环境监测、燃气检测等领域已经得到了广泛的应用。
在气体传感器中，氧化锌作为一种重要的半导体材料，其敏感特性与独特的电学、光学和化学性质被广泛关注。
其中，纳米级氧化锌作为一种新型的半导体材料，具有较高的比表面积和优异的电学性能，可以有效地提高气体传感器的灵敏度和选择性。
纳米级氧化锌的制备方法纳米级氧化锌的制备方法主要有气相法、溶胶-凝胶法、电沉积法、物理气相沉积法、水热合成法等。
其中，物理气相沉积法是一种常用的制备方法，其制备流程如下：1. 首先，将氧化锌粉末和载流子气体（如氮气、氢气、氦气等）混合后，加热到较高的温度（通常在500℃至1000℃之间）。
2. 将氧化锌原料的蒸汽脱质子化并沉积在基底上，形成纳米级氧化锌材料。
在沉积的过程中，可以通过控制载流子气体和沉积时间等参数，调节产物的晶粒大小、形状和取向等性能。
3. 最后，通过退火等方式对产物进行处理，可以进一步改善其晶体结构和性能。
以上制备方法简单，容易操作，且得到的产物具有高度的均一性和活性。
纳米级氧化锌的应用于气体传感器气体传感器通常通过材料对目标气体的识别和敏感程度来实现气体检测。
在此基础上，纳米级氧化锌作为一种典型的传感器材料，具有以下几个优点：1. 比表面积大：纳米级氧化锌具有金属氧化物材料所具有的极高比表面积，这可以增加传感器与目标气体之间的接触面积，提高检测效率。
2. 传感特性优异：氧化锌具有良好的半导体特性，其在接触到氧化性和还原性气体时会发生电子的传输变化。
因此，纳米级氧化锌可以非常灵敏地对气体进行检测和识别，并且可以通过单一材料进行多种气体的检测。
3. 结构和形貌可控：玻璃、陶瓷、塑料等基底可以通过沉积不同晶面的氧化锌纳米材料来实现不同的性质和形貌，从而对各种目标气体实现选择性识别。
基于纳米级氧化锌的气体传感器可以用来检测诸如NH3、NO2、CO、甲醛等环境污染物、燃料气体、生化气体等多种气体，具有高可靠性、高准确性、高灵敏度和更好的选择性。
基于ZnO和In2O3纳米纤维的气体传感器研究
基于ZnO和In2O3纳米纤维的气体传感器研究基于ZnO和In2O3纳米纤维的气体传感器研究气体传感器是一种能够检测环境中各种气体浓度的器件，广泛应用于工业生产、环境监测、医疗卫生等领域。
近年来，纳米材料在气体传感器领域得到了广泛关注，特别是ZnO（氧化锌）和In2O3（氧化铟）纳米材料，由于其独特的物理和化学性质，成为研究的热点。
ZnO和In2O3纳米材料是两种具有潜在应用前景的半导体材料。
它们具有大的比表面积，高的电子迁移率和优良的光学特性，这些特性使其成为理想的气体传感器材料。
纳米材料的比表面积大大提高了气体分子吸附在纳米材料表面的机会，从而增加了传感器的灵敏度。
此外，ZnO和In2O3材料的电子迁移率高，能够提供更快的响应速度和更好的稳定性。
在研究中，一种基于ZnO和In2O3纳米材料制备的气体传感器被设计出来。
首先，通过溶胶-凝胶法或水热法制备ZnO和In2O3纳米材料。
然后，利用旋涂、喷雾热解、电纺等方法将纳米材料制备成纳米纤维膜。
最后，将制备好的纳米纤维膜固定在传感器的传感元件上，并搭建传感器装置。
在实验研究中，我们测试了不同气体（如乙醇、乙酸乙酯、甲醛等）在ZnO和In2O3纳米纤维膜上的吸附性能。
实验结果表明，ZnO和In2O3纳米纤维对不同气体具有高度选择性和敏感性。
当气体分子被吸附到纳米材料表面时，纳米材料中电荷载流子的浓度发生变化，进而改变了传感器电阻的大小。
通过测量传感器电阻的变化，可以确定环境中不同气体的浓度。
此外，在实验过程中，我们还考察了ZnO和In2O3纳米纤维膜对温度和湿度的响应性能。
实验结果表明，ZnO和In2O3纳米纤维膜对温度和湿度具有一定的响应性，但较弱。
为了提高传感器的性能，可以通过表面修饰、复合材料等方法来优化纳米材料的性能。
总结而言，基于ZnO和In2O3纳米纤维的气体传感器具有较高的灵敏度、较快的响应速度和较好的选择性，能够有效检测环境中不同气体的浓度。
基于ZnO基二维材料的气体传感器的制备与性能研究
基于ZnO基二维材料的气体传感器的制备与性能研究气体传感器是一种可以在气体环境中检测到特定气体浓度的电子元件。
气体传感器可以通过改变电阻、电容、电感或半导体器件等方式来检测气体浓度的变化。
在许多领域中，气体传感器都扮演着关键的角色，比如环境监测、医疗设备、工业控制等。
因此，研发高效、灵敏的气体传感器对于人们的生活和工作具有重要意义。
近年来，基于纳米材料制备气体传感器的研究日益成熟。
二维材料作为一种具有优异机械、光学和电学性能的纳米材料，已被广泛应用于各种领域，包括气体传感器的制备。
二维材料具有高比表面积、水分散性好、稳定性高等优点，使其成为制备高性能气体传感器的理想选择。
其中，氧化锌（ZnO）作为一种半导体材料，在气敏材料中具有重要地位。
ZnO基二维材料对于气体传感器应用而言，具有很好的响应能力和选择性，并且能够作为高灵敏度、高稳定性、低成本和快速响应的气体传感器的有效材料。
本文简要介绍了ZnO基二维材料气体传感器的制备过程以及其性能研究。
制备方法ZnO基二维材料通常由两种方法制备：化学路线和物理路线。
化学路线主要包括溶胶-凝胶法、水热法、电沉积法、热解法等。
以溶胶-凝胶法为例，其制备过程如下：首先需要将一定量的有机、无机盐通过水解及缩聚反应生成精细的溶胶体系；随后用烘箱或烘干室使溶胶逐渐凝聚，形成水凝胶；再进行恒温爆烤，使水凝胶形成凝胶；最后通过烧结或者其他处理方法，制备得到ZnO基二维材料。
物理路线主要是通过化学气相沉积、磁控溅射、物理气相沉积等方法在基底上进行生长。
化学气相沉积（CVD）是一种常见的方法，其制备过程包括将前驱体气体输送至反应室，与基底反应生成薄膜。
与溶胶-凝胶法相比，CVD工艺具有生长薄膜快、温度和反应条件易控制等优点。
性能研究ZnO基二维材料的气体传感器性能取决于其具体结构、几何形态、表面性质和制备方法等因素。
有关这些方面的性能研究对于开发高性能气体传感器具有重要意义。
源于ZnO基二维材料的半导体界面，其表面经典效应、表面电荷转移和接口效应等对于气体响应过程中物理化学交互起到了重要作用，且当其结构的缺陷出现时，正、负离子性能也将发生变化。
《ZnO纳米线阵列的可控制备及气敏性研究》范文
《ZnO纳米线阵列的可控制备及气敏性研究》篇一一、引言随着纳米科技的快速发展，纳米材料因其独特的物理和化学性质在众多领域中展现出巨大的应用潜力。
其中，氧化锌（ZnO）纳米线因其高比表面积、良好的电子传输性能和优异的化学稳定性，在传感器、光电器件、生物医学等领域有着广泛的应用。
本文将重点研究ZnO纳米线阵列的可控制备技术及其在气敏性方面的应用。
二、ZnO纳米线阵列的可控制备1. 材料选择与制备方法ZnO纳米线阵列的制备主要采用化学气相沉积法。
首先，选择适当的锌源和氧源，如锌粉和氧气，然后通过高温反应生成ZnO纳米线。
通过控制反应温度、压力、反应时间等参数，可实现ZnO纳米线阵列的可控制备。
2. 制备过程中的关键因素在制备ZnO纳米线阵列的过程中，关键因素包括反应温度、反应时间和反应物的浓度。
反应温度过高或过低都会影响ZnO纳米线的生长质量和产率。
反应时间过短可能导致纳米线生长不完整，而过长则可能导致纳米线过粗，影响其性能。
反应物的浓度则直接影响到纳米线的密度和尺寸。
三、气敏性研究1. 气敏性原理ZnO纳米线具有优异的气敏性能，能够对外界气体浓度进行快速响应。
当气体分子吸附在ZnO纳米线表面时，会引起其电阻发生变化，从而实现对气体浓度的检测。
2. 实验设计与实施为了研究ZnO纳米线阵列的气敏性能，我们设计了不同浓度的气体实验。
首先，将制备好的ZnO纳米线阵列置于不同浓度的目标气体中，然后测量其电阻变化。
通过对比不同浓度气体下的电阻变化情况，评估ZnO纳米线阵列的气敏性能。
3. 结果与讨论实验结果表明，ZnO纳米线阵列对不同气体具有不同的响应特性。
在低浓度下，其对某些气体的响应更为敏感。
此外，通过改变反应条件，可以调整ZnO纳米线的尺寸和密度，从而优化其气敏性能。
同时，我们还发现ZnO纳米线阵列的气敏性能与其表面缺陷密切相关，适当增加表面缺陷可以提高其气敏性能。
四、结论与展望本文研究了ZnO纳米线阵列的可控制备及气敏性能。
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巢湖学院申报专业技术职务人员综述报告题目:纳米ZnO材料在气体传感器中的应用综述申报者姓名吕家云所属学科应用电子技术申报职务教授纳米ZnO材料在气体传感器中的应用综述巢湖学院物电系吕家云[内容提要]综述报告共分两部分：一、近年来国际上在传感器技术和纳米材料方向的研究热点、各种方法进行了全面的梳理。
二、近几年本人将石英晶体微天平传感器与纳米氧化锌材料相结合在湿度检测方面进行研究及所取得的成果。
1前言传感器技术是一项当今世界迅猛发展起来的高新技术之一，也是当代科学发展的一个重要标志，它与通信技术、计算机技术一起构成信息产业的三大支柱。
“没有传感技术就没有现代科学技术”的观点现在已为全世界所公认。
科学技术越发达，自动化技术越高，对传感器依赖性就越大。
所以，国内外都普遍重视和投入开发各类传感器以及传感技术。
而传感器技术又是与各个学科的发展有着密不可分的联系。
传感器技术是测量技术、半导体技术、计算机技术、信息处理技术、微电子学、光学、声学、精密机械、仿生学、材料科学等众多学科相互交叉的综合性高新技术和密集型前沿技术。
无论从宇宙探索、海洋开发，到国防建设，工农业生产;从环境保护、灾情预报，还是到包括生命科学在内的每一项现代科学研究;无论从生产过程的检测与控制，还是到人民群众的日常生活等等，都离不开传感器和传感技术。
由此可见，应用、研究和发展传感器与传感技术是信息化时代的必要要求[1]。
随着现代科学技术的长足进步，人们己不满足于现有空间和时间上的活动范围，正向着无限、极端和全新的领域奋进。
新材料、新能源的不断涌现，微电子、空间技术、海洋资源、生物遗传、纳米技术等关键工程的开发，必须开拓各种能够感知、获取、检测和转换信息的传感器新领域。
当前，传感器技术的发展方向是: 第一，开展基础研究，发现新现象、采用新原理、开发新材料和采用新工艺; 第二，扩大传感器的功能与应用范围。
2 纳米技术所谓“纳米”，是一种几何尺寸的量度单位，同我们常用的“米”一样，只不过它仅为一米的十亿分之一，约等于45个原子排列起来的长度。
纳米科学与工程是一个新兴的跨学科领域，学科领域涵盖纳米物理学、纳米电子学、纳米化学、纳米材料学、纳米机械学、纳米生物学、纳米医学、纳米显微学、纳米计量学和纳米制造等，有着十分宽广的学科领域。
是当前国际科技热点之一。
国际上在纳米技术领域的竞争态势日益明显，发达国家无一不在瞄准和抓住这一可能给科技和经济带来突破性的、跨越式发展的新机遇，对纳米技术的研发大量投入，以期抢占前沿阵地的制高点，争取极大的潜在利益，美国、日本、德国、英国、瑞典、瑞士和欧盟都建立了或正在建立纳米技术中心。
钱学森为此指出，纳米科技将是一次革命，将是21世纪的一次产业革命。
我国要在这场革命中取得胜利，有必要很好地找出问题并加以解决。
纳米技术能够为信息和生物科学技术，进一步发展提供基础的材料，所以纳米材料技术的意义己远远超过了电子信息技术和生物科学技术. 纳米技术是研究尺寸在0.1—100nm 的物质组成体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。
纳米技术的发展，不仅为传感器提供了优良的敏感材料，例如纳米粒子、纳米管、纳米线、纳米薄膜等，而且为传感器制作提供了许多新型的方法[25]-。
3.纳米材料的分类广义地说:纳米材料是指在三维空间中至少有一维处在纳米尺度范围，或由他们作为基本单元构成的材料。
如果按维数，纳米材料的基本单元可分为三类: （1）零维，指在空间三维尺度均在纳米尺度，如纳米尺度颗粒、原子团簇等。
（2）一维，指在空间中有两维处于纳米尺度，如纳米四、纳米管、纳米棒等。
（3）二维，指在三维空间中有一维在纳米尺度，如超薄膜、多层膜、超晶格等。
因为这些单元往往具有量子性质，所以对零维、一维、二维的基本单元又分别有量子点，量子线，量子阱之称。
由这些纳米尺度的基本单元构成纳米材料有多种方式，由此可形成多种类型的纳米材料: 纳米粉体材料是由纳米粒子构成的松散集合体;纳米粉体经过一定的压制工艺制成的具有高致密度的材料则为纳米块体材料，如纳米陶瓷、纳米金属和合金等;将纳米粒子制成薄膜或将纳米粒子分散到其他的薄膜(如有机膜)中，进而形成的多层膜则为纳米薄膜材料;将那米粒子分散到高分子、常规陶瓷或金属中，则又可以获得纳米复合材料[69]-。
4．纳米传感器与传统的传感器相比，纳米传感器不仅具有尺寸减小、精度提高等性能，更重要的是利用纳米技术制作传感器，是站在原子尺度上，从而极大地丰富了传感器的理论，推动了传感器的制作水平，拓宽了传感器的应用领域。
纳米传感器现已在生物、化学、机械、航空、军事等方面获得广泛的发展。
近几年来，作者除了完成正常的教学外，重点对石英晶体微天平传感器与纳米氧化锌结合进行湿度测量的研究并发表了数篇相关科研论文。
现结合作者的研究方向、前期研究成果就石英晶体微天平传感器、纳米氧化锌进行湿度测量两方面问题展开综述。
5 纳米氧化锌进行湿度测量（1）纳米氧化锌的性质纳米氧化锌是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品,其粒径介于1~100nm,由于具有纳米材料的结构特点和性质,使得纳米氧化锌产生了表面效应及体积效应等,从而使其在磁、光、电、敏感性等方面具有一般氧化锌产品无法比拟的特殊性能和新用途。
（2）体积效应当纳米粒子的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或更小时,周期性的边界条件将被破坏,磁性、内压、光吸收、热阻、化学活性、催化剂及熔点等都较普通粒子发生了很大的变化,这就是纳米粒子的体积效应。
纳米氧化锌是橡胶工业最有效的无机活性剂和硫化促进剂，纳米氧化锌具有颗粒微小,比表面积大,分散性好,疏。
松多孔,流动性好等物理化学特性[1012]6 纳米气敏传感器的研究现状随着工业生产和环境检测的迫切需要，纳米气敏传感器已获得长足的进展。
用零维的金属氧化物半导体纳米颗粒、碳纳米管及二维纳米薄膜等都可以作为敏感材料构成气敏传感器。
这是因为纳米气敏传感器具有常规传感器不可替代的优点：一是纳米固体材料具有庞大的界面，提供了大量气体通道，从而大大提高了灵敏度；二是工作温度大大降低；三是大大缩小了传感器的尺寸。
（1）基于金属氧化物半导体纳米颗粒的纳米气敏传感器在气敏传感器的研究中，主要方向之一是在气体环境中依靠敏感材料（例如金属氧化物半导体气敏材料以SnO2、ZnO、TiO2、Fe2O3为代表）的电导发生变化来制作气敏传感器。
（2）用单壁碳纳米管制作气敏传感器碳纳米管具有一定的吸附特性，由于吸附的气体分子与碳纳米管发生相互作用，改变其费米能级引起其宏观电阻发生较大改变，通过检测其电阻变化来检测气体成分，因此单壁碳纳米管可用作气敏传感器。
（3）用多壁碳纳米管制作气敏传感器O．K．Varghese等人研究了用多壁碳纳米管制作传感器。
他们设计了两种传感器形式。
一种是在平面叉指型电容器上覆盖一层MWNT-SiO2薄膜的结构，称其为电容式传感器，另外一种MWNT 弯曲电阻式，是用光刻的办法在Si衬底上刻一条弯曲的SiO2槽，然后在SiO2 上生长MWNT称为电阻式传感器。
两种传感器证明MWNT是有效的湿敏材料是有效的湿敏材料，响应时间2-3min，但传感器需要几个小时才能恢复。
（4）石英振子式气体传感器气敏材料吸附气体时,材料的重量发生变化,由于涂敷在石英振子上材料重量的变化,引起石英振子的共振频率变化,通过测量共振频率来测量气体浓度。
主要材料纳米ZnO、用六甲基二硅胺烷(Hexamethyl disilazane，HMDS)等材料,用来测量空气湿度[13]。
7 纳米氧化锌与石英晶体微天平结合的传感器1880年Jacqcues Pierre和Currce兄弟发现了石英等晶体具有电压现象，即在其表面上施加一定的压力，就会在晶体两表面间产生电压，电压值的大小与压力成正比——电压效应，其产生是由于这些晶体在结构上是无中心的，即非中心对称的空间群物质，当有外力作用时而发生形变，晶体内部原子发生位移产生极化现象，同时使晶体表面产生电荷，从而将机械能转化为电能。
1881年他们又证实了逆电效应的存在，即当在晶体两端加上电场时，无中心物质的偶极子将会重新定位，引起原子位移，产生机械形变，从而由电能转化为机械能。
当加在晶体上的电压为交变电压时，晶体就会产生机械振动，同时机械振动又会产生交变电场，一般情况下，逆压电产生的机械振动及交变电场的振幅很小，只有在谐振频率下，才会急剧增大，因此通常将谐振频率作为信号测定的对象。
QCM就是利用逆电压效应作为基本原理建立起来的。
它的压电材料选用具有性能非常稳定，机械强度高，绝缘性能相当好等突出优点的石英晶体制成，在QCM中，石英振荡晶片是核心，一般采用沿与石英晶体主光轴成'3515︒角切割所的的晶片，采用这种切割方式所的的晶体频率上限较高（1~20MHZ ）且室温下其温度示数接近于零，减少了温度对于频率的影响。
当外物均匀地附着在晶体表面时，如果在有效面积上的质量为m ∆，引起的频率变化为f ∆,则有602.610/.f f m A ∆=-⨯∆这就是Sauebrey 方程。
显然石英晶体谐振频率的变化与晶体表面附注层质量变化为一线性变化关系，式中负号表明频率的上升（下降）会引起质量的减少（增加）这是利用石英晶体微天平进行定量测量的基础。
但上述方程的成立必须满足下列条件：（1）附着层为刚性沉积且厚度均匀分布；（2）f ∆＜10%；（3）溶剂的粘弹性不变。
石英晶体微量天平（QCM ）是一种质量敏感元件，对质量的变化可达到纳克级（g 910-）质量检测精度。
它的作用原理是建立在石英晶体表面上的敏感涂层对气氛的吸附和解吸附效应基础上的，因此，涂层敏感材料的选择成为制作这类传感器的一个要点。
氧化锌是一种II-VI 族半导体，由于它独特的电学和化学特性，在气体探测领域有着广泛的应用。
最近一维纳米氧化锌如纳米线、纳米棒、纳米带、纳米四角结构受到人们的关注。
因为材料的维数对材料的的表面积与体积的比及材料的性能有很大影响。
研究发现纳米级氧化锌有很大的比表面积，用氧化锌作敏感膜，有利于增大吸附面积，提高传感器的灵敏度[1416]-。
本人在华东师范大学访学期间，参加了华东师范大学的国家重点实验室开放课题“纳米材料在气体传感器中的应用研究”。
结合实验发表《HMDS 改性后的纳米氧化锌的湿度响应特性研究 》 压电与声光 2008.2 170-172 （EI ）、《涂敷ZnO 纳米线的石英晶体微天平的湿度敏感特性研究》 功能材料与器件学报 2008.3 645-650 《 运用QCM 分析ZnO 纳米线在湿度检测中的响应》 压电与声光2008.5 631-633 （EI ）《用QCM 研究湿度特性的测试系统及纳米ZnO 的制备》 仪表技术与传感器 2009.4等研究论文。