WO3及其復(fù)合納米材料的制備與氣敏性能研究.pdf

1、伴隨經(jīng)濟(jì)與科技的快速發(fā)展，人們對生活品質(zhì)的要求越來越高，而環(huán)境問題愈來愈嚴(yán)重，比如水污染、土污染以及有毒有害氣體對人體的威脅等，因此，人們對這些氣體的監(jiān)測也更為重視，致使氣體傳感器快速的發(fā)展起來。以半導(dǎo)體金屬氧化物為基礎(chǔ)的氣體傳感器，則因其性能穩(wěn)定、成本低廉、制備方法簡單等優(yōu)勢，而受到科研工作者的廣泛關(guān)注。但是，對氣體傳感器的研究仍有很多需要改進(jìn)的地方，比如，待測氣體種類不多、選擇性不高、氣敏材料種類不夠豐富等。所以，制備和研究出靈敏度

2、高、選擇性以及穩(wěn)定性好的氣敏材料和氣體傳感器便成為當(dāng)前研究的重點以及熱點。WO3是一種重要的n型半導(dǎo)體，由于具有穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)、較窄的帶隙以及對NH3、H2S、O3、NOx等多種氣體都具有良好的敏感性等優(yōu)點，因此它被廣泛應(yīng)用于氣體傳感器的基礎(chǔ)材料的研究，但是，WO3也有其不足之處，如較低的靈敏度和較慢的響應(yīng)/恢復(fù)速度，純WO3納米材料并不是高效的氣敏材料，也限制了它大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用。因此合成WO3納米復(fù)合材料以及不同形貌的WO3來

3、改善其氣敏性能，將是研究的重點。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以CTAB為溶劑，Na2WO4·2H2O為原料，用硝酸進(jìn)行調(diào)節(jié)pH，制備多孔的 WO3，并研究其在操作溫度200℃時的氣敏性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該材料對乙醇、丙酮、乙醚以及甲醇都有較好的氣敏性能，并且對丙酮和乙醇具有較好的重現(xiàn)性，較之商品WO3，提高了氣敏性能。⑵利用簡單并且易操作的水熱法合成WO3納米棒，再以其做為載體，水解Ti(OBu)4合成 TiO2(B)/WO3納米棒，

4、并對其進(jìn)行表征和氣敏測試。測試結(jié)果表明，TiO2(B)/WO3納米棒氣體傳感器與純WO3納米棒相比，修飾后的納米材料對乙醇、丙酮、甲醇、乙醚、甲醛等氣體具有更高的靈敏度、快速的響應(yīng)恢復(fù)特性以及良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。仍以上述制備的WO3納米棒為載體，La(NO3)3·6H2O、Cu(NO3)2·3H2O、Fe(NO3)3·9H2O、Co(NO3)2·6H2O為原料，采用浸漬法分別制備La2O3/WO3、CuO/WO3、Fe2O3/WO3、