纳米三氧化钨的合成及气敏性能研究

古丽美热·斯热依 张玉才

(喀什大学 化学与环境科学学院， 新疆 喀什 844006)

随着人们对环境保护意识的增强，为检测大气及生产工作中存在的微量有毒有害气体，人们相继研发出不同种类的气体传感器[1]。WO3作为一种n型半导体金属，具有优良的气敏响应性，对NOx、H2S、NH3等多种气体有敏感度，因此可制作气敏传感器和气致变色器件。近年来经过众多的国内外研究者的共同努力，在提高WO3气敏材料的气体灵敏度、选择性、降低工作温度及进行不同掺杂和改进工艺等方面都取得了不同程度的进展。它作为气敏材料的工作原理是基于待测气体的吸附和紧随着的表面反应过程所引起的电导值变化，由于纳米晶粒的超细微化，其比表面积大大增加，使得粒子表面势垒的高度和厚度及晶粒颈部等效电阻都起了显著变化，晶粒表面活性大大提高，这样就使其对气体的吸附和脱附及晶面本身的氧化、还原反应可以在较低温度下更快进行，从而降低了工作温度，缩短了响应时间，也使得其对有毒有害气体检出的浓度范围变宽。Utembe等人[2]于1992年首次报道了WO3烧结物的涂层对极低浓度的NOx具有很好的选择性，Waldner等[3]研究了WO3基气体传感器对NO2气体的敏感性；Li 等研究了WO3基气体传感器对多种有机和无机气体的敏感性并对其气敏机理做了解释。

在本文中，我们采用水热合成法以不同的前驱体合成了纳米WO3。通过X射线衍射仪确定了合成的纳米化合物的晶相，并研究了其对不同浓度丙酮和乙醇的气敏响应性。……