由于肺癌初期症状的不明显,易与其他肺部疾病PLX3397临床试验的特征混淆,而错失了早期治疗的机会,导致肺癌死亡率极高。如何实现在早期快速准确筛查肺癌病例是目前医学领域的研究重点。常规的检测手段,例如胸片、低剂量螺旋CT和血液标志物检查等都存在设备昂贵、有创伤口和不易大规模检查等缺陷。近年来对于肺癌病人呼出气体的检测成为研究热点。作为一种无创、快速、成本低的方式,呼出气体在检测肺癌方面有着一定潜力。在气体检测方法中,金属氧化物半导体因其原料丰富、制备简易、稳定性好等特点,对呼出气体检测具有较大的潜力。甲醇是呼出气体中区别健康人群和肺部癌症病灶的标志性气体之一,其在呼出气中浓度较低,一般在百万分之一以下(ppm)。由于人体呼出气的成分复杂和湿度较高,金属氧化物半导体气体传感器需要具备高灵敏度、高选择性、抗湿度等能Laduviglusib浓度力。氧化钴(Co3O4)作为一种半导体材料,其尖晶石结构和含氧量高使得其在很多领域都有应用。Co3O4材料常见的增强手段有形貌调控、掺杂、第二相负载等。为了提高Co3O4对甲醇气体的选择性,本文用三种方式对Co3O4进行了改进,分别是调控Co3O4形貌、负载氟化镧(LaF3)和负载氧化铜(CuO)。研究内容如下:(1)采用三种制备方案合成了 Co3O4纳米棒、纳米片和纳米花。通过对低浓度甲醇气体的检测,发现纳米棒具有最好的气敏响应,对1 ppm的甲醇气体,在高湿度环境中具有2.0的响应。同时在抗湿度能力方面也更好。(2)选择上述方案中的Co3O4纳米棒进行继续研究。首先对水热参数优化,提高材料的比表面积和氧空位含量,以增强其对甲醇气体的响应,使得纳米棒对1 ppm甲醇的响应高于3。在此基础上,加入硝酸镧六水化合物(La(NO3)3·6Bioethanol productionH2O)在纳米棒表面负载,当硝酸镧含量为5 at%时,材料的气敏性能最佳,能检测的甲醇范围更广,在高湿度环境中更稳定。而1 at%和3 at%的硝酸镧使传感器在低浓度时对甲醇具有更好的响应,对1 ppm甲醇的响应值分别为4和7.5。(3)在水热过程中加入硝酸铜三水化合物(Cu(NO3)3·3H2O),按照硝酸铜与硝酸钴的比例制成三组传感器,结果表明Cu:Co为1:2时气敏性能最佳。p-p异质结的存在,使得材料的最佳工作温度降低和抗湿度能力得到增强。然后,CuO的加入破坏了Co3O4的纳米棒形貌,生成了部分纳米片形貌,导致气敏效果较好的晶面消失,降低了对甲醇的响应和增加了响应恢复时间。