半导体氧化物的气敏机理决定了传感器元件须处于较高的温度才能正常工作，而贵金属修饰可在纳米ZnO 材料表面形成活化中心，提高目标气体在其表面的吸附和氧化还原能力，加快反应速率，降低气敏元件的工作温度。同时，贵金属的导电性能好，相同温度下的电阻率远小于ZnO 材料，因此掺入贵金属材料能降低ZnO 气敏元件的阻值，从而增强气敏性能。通常使用两种类型的机制来描述贵金属纳米颗粒改善ZnO 气敏性能，第一种是“化学机制”，第二种是“电子机制”。“化学机制”基于溢出效应，贵金属纳米颗粒刺激了氧分子的吸附和解吸过程。当氧分子与这些贵金属纳米粒子相互作用时，它们会分裂成氧原子并散布在整个表面上，然后这些氧原子从ZnO 的导带中俘获电子，并将其自身转换为氧离子，此时ZnO 的表面上耗尽层被增强，传感器总电阻增加。当还原性气体暴露在传感器表面时，它们与贵金属纳米颗粒发生反应并在ZnO 表面分裂，大量的氧离子可与还原性气体反应，随后耗尽层以及传感器的电阻减小，自由电子释放到ZnO 的导带中。这种作用不仅降低了ZnO 传感器的工作温度，而且提高了其响应恢复特性和选择性。在“电子机制”的情况下，由于贵金属颗粒和ZnO 不同的功函数，电子首先转移至贵金属粒子，因此在贵金属纳米粒子与ZnO 之间形成了纳米肖特基结，此时在贵金属纳米颗粒和ZnO 的界面处产生带弯曲，这进一步增加了ZnO 电子耗尽层的厚度，从而增加了气体传感器的电阻。Pt，Pd，Ir 等贵金属能有效提高元件的灵敏度和响应时间，它能降低被测气体化学吸附的活化能，因而可以提高其灵敏度和加快反应速度。贵金属催化剂有利于不同的吸附试样，从而具有选择性。如各种贵金属对ZnO 基半导体气敏材料掺杂，Pt，Pd，Au 提高对CH4的灵敏度；Ir 降低对CH4的灵敏度；Pt，Au 提高对H2的灵敏度；而Pd 降低对H2的灵敏度。贵金属价格昂贵，且在某些成分（如NO2，SO2等）的作用下会发生催化剂的中毒，使元件的长期可靠性受到损坏。(www.xing528.com)
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