稀土掺杂DyFeO3的制备与性能研究+文献综述(4)
H2S +3/2 O2n-(ads ) → H2O(g)+SO(g)+3/2ne
释放出电子 e,，发生对空穴的湮灭： h.+e, →0 此时元件电阻升高，电导下降，从而实现对H2S气体的检测。温度过高时，材料表面化学吸附氧的解吸速率大于其吸附速率， 使其化学吸附氧密度减少， 引起气敏性能的降低。另一方面，也可能是温度太高，氧化反应速率太快，限制了还原性气体的扩散，使吸附在元件表面的还原性气体的浓度很小，使其灵敏度也降低。[2]
图1.3 DyFeO3基气敏元件的工作温度与灵敏度的关系
1.3 DyFeO3的应用
1.3.1 DyFeO3在磁光器件中的应用
磁光材料是指自紫外到红外波段具有磁光效应的光信息功能材料。磁光（magneto-optical，MO）效应是指在磁场的作用下，物质的电磁特性（如磁导率、介电常数、磁化强度、磁畴结构、磁化方向等）会发生变化，因而使通过它的光的传输特性（如偏振状态、光强、相位、频率、传输方向等）也随之发生变化。光在磁场作用下通过这些物质时传输特性发生的变化。这些效应应用最广泛的是法拉第效应，这样反映磁光材料的主要性能指标包括：比法拉第旋转θF、光吸收系数、比法拉第旋转温度系数、比法拉第旋转波长系数和磁光优值等。
1.3.2 DyFeO3在微波器件中的应用
随着现代探测技术朝着全方位、多层次、多频谱的方向发展,单一功能的隐身材料已经难以满足隐身技术的需求，研制多频段兼容隐身材料是当前隐身技术的热点。使用多层涂覆型功能隐身材料是目前提出的一种有效手段,但是涂层厚度和面密度通常较高，并且难以达到优异的介质匹配特性。因此，寻求一种具有多波段兼容隐身性能的单一材料是目前研究的难点。
1.3.3 DyFeO3在气敏器件中的应用
随着人类生活水平的提高，环保意识的增强，急需实现对各种有毒、有害、易燃气体的检测与控制，特别是 H2S 气体。该气体是广泛存在于石油、化工生产过程中的 1 种剧毒气体，工业上 H2S 气体在空气中允许的最大质量浓度为 0.01 mg•dm-3( 7× 10-4 体积分数)。石油液化气中含有一定量的 H2S 易造成石油液化气储罐失效（国家规定石油液化气中 H2S 含量不能超过 340×10-6 体积分数）。某些矿床是以硫氢络合物的形式迁移， H2S 的含量可作为寻找该类矿床的标志之一。因此，在大气环境检测石油 天然气及矿床勘探、化工生产、电力系统安全检测等过程中急待开发出能够检测微量H2S气体的有效方法。 目前可用于检测H2S气体的气敏材料主要WO3系，ZnO系，SnO2系及ZnS系半导体材料。[2]
1.4 DyFeO3的制备方法
1.4.1 水热法制备DyFeO3
DyFeO3纳米颗粒的通过将DyCl3•6H2O，FeCl2•4H2O和NaOH以水溶液混合。制备试剂的摩尔比为Dy：Fe：OH= 1:1:7。得到的沉淀物用蒸馏水洗涤三次，在350K样品干燥48h，所制备的样品进行热处理，在空气炉中在973–1273 K煅烧。每个通过X射线检查（λ= 0.154 nm）粉末衍射（XRD）随后使用SQUID磁强计进行磁化测量，外磁域-50k到50kOe以及5到300K的温度范围的介电常数测定采用射频阻抗/材料分析仪测定。[13]
图1.4是经过经过不同温度煅烧DyFeO3的XRD图谱，所有的样品都是正交钙钛矿结构，通过谢乐公式计算，得到了所制备粉体的晶粒尺寸，经过973 K，1073 K ，1173 K ，1273K煅烧，样品对应的晶粒尺寸分别为53 nm，65 nm，87 nm和93 nm。因此，随着煅烧温度的升高，晶粒尺寸也不段增大。图1.5是对应DyFeO3粉体的TEM图片，可以清楚的看出，虽然粉体颗粒之间存在不同程度的团聚，但是颗粒之间的界限清晰可见，它们的颗粒尺寸在53-93 nm之间。