氣體傳感器理論：團簇的氣敏性能研究（簡體書）

本書共7章，主要內容包括：緒論，團簇及其理論計算方法，基於金屬及其氧化物團簇的氣體傳感器研究，基於Ag7Au6團簇的氣體傳感器研究，基於Gd@Aun(n=14、15)團簇的氣體傳感器研究，基於C54Si6異質富勒烯的氣體傳感器研究，M12N12(M=Al、Ga)團簇及其組裝材料的氣敏性能研究。 本書可供在氣體傳感器領域工作的相關人員學習、參考。

雍永亮，博士，畢業于浙江大學凝聚態物理專業，現任職于河南科技大學物理工程學院，副教授。長期講授大學物理、數學物理方法等課程。

目 錄
第1章 緒論 1
1.1 大氣污染 1
1.1.1 引言 1
1.1.2 造成大氣污染的源頭 1
1.1.3 空氣污染的危害及指標 2
1.2 室內空氣污染 5
1.2.1 室內空氣污染的來源 5
1.2.2 室內空氣污染的危害 7
1.3 氣體傳感器 7
1.3.1 氣體傳感器及其主要特徵 8
1.3.2 氣體傳感器的主要原理及分類 9
1.4 氣體傳感器的發展方向 22
1.4.1 新氣敏材料的研究開發 22
1.4.2 新型氣體傳感器的研製 23
1.4.3 氣體傳感器智能化及多功能化 23
參考文獻 23
第2章 團簇及其理論計算方法 28
2.1 納米材料 28
2.2 團簇 31
2.2.1 團簇的概念 31
2.2.2 團簇的基本性質 33
2.2.3 團簇的分類 38
2.3 團簇的全域優化算法 43
2.3.1 團簇優化中的勢函數 45
2.3.2 全域優化算法 49
2.4 第一性原理計算方法 55
2.4.1 第一性原理計算方法簡介 55
2.4.2 Dmol3軟件簡介 59
參考文獻 62
第3章 基於金屬及其氧化物團簇的氣體傳感器研究 70
3.1 引言 70
3.2 納米結構的電導式氣體傳感器 71
3.3 基於團簇的氣體傳感器器件的合成 75
3.3.1 團簇的產生 76
3.3.2 澱積的準備 78
3.3.3 器件的構建 80
3.4 基於團簇的電導式氣體傳感器的研究進展 80
3.4.1 二氧化錫（SnO2）團簇 83
3.4.2 鈀（Pd）團簇 84
3.4.3 氧化銅（CuO）團簇 85
3.4.4 氧化鋅（ZnO）團簇 86
3.4.5 金（Au）和鉑（Pt）團簇 88
3.5 總結與展望 92
參考文獻 92
第4章 基於Ag7Au6團簇的氣體傳感器研究 101
4.1 引言 101
4.2 Ag7Au6團簇的合成與表徵 102
4.3 計算方法 103
4.4 結果和討論 104
4.4.1 純的Ag7Au6團簇 104
4.4.2 分子的吸附 106
4.4.3 Ag7Au6團簇的氣敏性能 109
4.5 小結 110
參考文獻 110
第5章 基於Gd@Aun（n =14、15）團簇的氣體傳感器研究 115
5.1 引言 115
5.2 計算方法及細節 116
5.3 結果和討論 117
5.3.1 Gd@Aun（n =1～16）團簇的結構 117
5.3.2 Gd@Aun（n=14、15）團簇與氣體分子的相互作用 122
5.3.3 Gd@Aun（n =14、15）團簇作為氣敏材料的可能性 126
5.4 小結 129
參考文獻 130
第6章 基於C54Si6異質富勒烯的氣體傳感器研究 133
6.1 研究背景 133
6.2 計算方法 135
6.3 C54Si6異質富勒烯 136
6.3.1 C54Si6異質富勒烯的結構特性和電學特性 136
6.3.2 C54Si6異質富勒烯的熱力學性質 138
6.4 C54Si6異質富勒烯的氣體傳感器應用 140
6.4.1 C54Si6異質富勒烯的分子吸附 140
6.4.2 C54Si6異質富勒烯的氣敏性能 145
6.5 小結 148
參考文獻 149
第7章 M12N12（M=Al、Ga）團簇及其組裝材料的氣敏性能研究 153
7.1 研究背景 153
7.2 計算方法及細節 155
7.3 M12N12（M=Al、Ga）團簇 155
7.4 M12N12（M=Al、Ga）團簇的氣敏性能介紹 156
7.4.1 NO、NO2和HCN分子在M12N12（M=Al、Ga）團簇上的吸附 157
7.4.2 M12N12（M=Al、Ga）團簇的氣敏性能 160
7.5 基於M12N12（M=Al、Ga）團簇組裝納米線的氣體傳感器研究 161
7.5.1 M12N12（M=Al、Ga）團簇組裝納米線的結構特性和電學特性 161
7.5.2 MN納米線與分子間的相互作用 164
7.5.3 MN納米線的氣敏性能 169
7.6 小結 171
參考文獻 172