三氧化钨纳米花球的制备及其NO2气敏性能研究

孙 晶 刘立红 历 亳 陈利强

(黑河学院 理学院，黑龙江 黑河 164300)

近年来，由于工业的发展，环境污染问题大大增加，尤其以雾霾为主的空气质量问题已颇为严重，其中氮氧化物是雾霾的主要成分之一，氮氧化物和硫氧化物会导致酸雨的形成，对植被、森林和流域产生非常有害的影响。同时，二氧化氮(NO2)气体也是最常见和危险的空气污染物之一，接触少量的ppm对健康和环境都会产生有害影响[1]。空气中氮氧化物里的NO2主要来源于汽车尾气、化石燃料的燃烧及北方春季秸秆焚烧等。高浓度的NO2气体还会破坏肺粘膜，对人体呼吸系统产生非常严重的伤害，引起急性和慢性毒性作用并引发支气管炎、肺炎等多种疾病[2]。因此，研发出一种灵敏度高、选择性好、价格低廉、维护简单的气敏传感器具有非常重要的实际意义。

常见的检测氮氧化物传感器是基于金属氧化物半导体材料，金属氧化物半导体气敏传感器以三氧化钨(WO3)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)等材料为主[3]。其中三氧化钨是一种多功能材料，且是一种n型半导体材料，由于其良好的物理和化学稳定性，在太阳能电池[4]、光致变色、电致变色[5]、光催化[6]、气体传感器[7]等多个领域有着广泛的应用。特别是WO3在NO2气体的检测中表现出优越的灵敏度和选择性，且纳米三氧化钨材料制备工艺较为简单等特点成为NO2气体传感器重点研究材料之一。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

采用德国Bruker公司的D8-Advance型X-射线衍射仪对样品进行物相分析；采用德国Carl Zeiss公司的ZEISS SUPRA 55型扫描电子显微镜对样品形貌进行观察。……