三氧化鉬一維納米材料的制備、性能及器件研究

1、分類號——U D C ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．——密 級學(xué)校代碼 1 0 4 9 7劣屬程歹大署學(xué)位論文題 目 三氫焦鲴= 絲紳苤撾牲絲劍餐! 絲鰉殛墨佳巫窒英文 墨跡h 鯉§：里望巳型超塑魚立曼! 照墅盤Q ￡堂題 目 Q 墜曼：魚迪曼望垂Q 墮型叢Q Q 3 盥墊Q 坐型曼墮型!研究生姓名 搔塞指導(dǎo) 姓名 睦室一職稱j 毯鯉L 一學(xué)位—』￡±一 教師 單位名稱 武迅理

2、王太堂 郵編申請學(xué)位級別 王! 差亟± 學(xué)科專業(yè)名稱 撾料塑堡皇絲堂論文提交日期 至Q ! 三笙! Q 且 論文答辯日期 2 Q 1 3 笙! ! 月學(xué)位授予單位 武逯堡王太堂 學(xué)位授予日期答辯委員會主席 筮廢 評閱人 夔墓 郝堡2 0 1 3 年1 1 月摘要?dú)怏w傳感器廣泛應(yīng)用于日常生活中，但傳統(tǒng)氣敏器件因體積大、質(zhì)量重、不具有柔韌性而被大大限制了應(yīng)用。隨著生活水平的提高，人們迫切希望傳感器實(shí)現(xiàn)集成化、微型化、智能化特點(diǎn)。一

3、維納米材料由于其優(yōu)越的物理、化學(xué)性能，可以有效地應(yīng)用于電子傳輸、制各柔性器件及納米功能集成電子器件。近年來，一維納米材料在氣體傳感器中的應(yīng)用為其發(fā)展帶來了契機(jī)，然而比起其它金屬氧化物而言，目前M 0 0 3 一維納米材料在氣敏方面的應(yīng)用還處于研究階段。三氧化鉬一維納米材料因獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)有利于氣體的吸附，比表面積大，活性位點(diǎn)多且電子能沿軸線迅速傳輸，在氣體傳感器領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛能。本文通過兩種前驅(qū)體制備M 0 0 3 納米帶，采用現(xiàn)代

4、測試方法對材料的物相和形貌進(jìn)行表征，通過制備旁熱式及單根氣敏器件研究其氣敏性能。結(jié)果如下：1 ．分別以過氧化鉬溶膠和乙酰鉬為鉬源制備M 0 0 3 納米帶。過氧化鉬溶膠制備的M 0 0 3 納米帶為正交相三氧化鉬，其長度約1 0 I n n ，寬度1 0 0 ～2 5 0 n l n ，厚度2 0 ～5 0n i n ；以乙酰鉬為鉬源制備的M 0 0 3 納米帶長度1 0 0 ～3 0 0 p i n ，寬度1 0 0 n m ～l1

5、．t m ，厚度5 0 ～5 0 0r l l T l ，水熱時(shí)間為2 5 h 時(shí)可分離出單根納米帶。2 ．將兩種前軀體制得的M 0 0 3 納米帶制成旁熱式氣敏器件進(jìn)行乙醇?xì)怏w氣敏性能測試。結(jié)果表明，以過氧化鋁溶膠為前軀體制備的M 0 0 3 納米帶工作溫度在1 5 0 ～3 3 2 ℃范圍。對1 0 0 0p p m 的乙醇靈敏度在1 9 0 。C 時(shí)達(dá)到最高，最高值為3 3 ，其檢測極限為2 0p p m 。以乙酰鉬作鉬源的溶膠為

6、前軀體制備的M 0 0 3 納米帶在2 7 3 ～3 3 2 ℃時(shí)具有最低探測極限為5p p m 。其靈敏度3 3 2 。C 時(shí)達(dá)到最高，此時(shí)對1 0 0 0 p p m 的乙醇靈敏度為1 3 。3 ．對以乙酰鉬作鉬源制備的M 0 0 3 納米帶進(jìn)行單根器件組裝并進(jìn)行電化學(xué)測試及對乙醇的氣敏測試。結(jié)果表明，選擇S i 0 2 層在3 0 0n n l 以上的S i ／S i 0 2 襯底、功函數(shù)小于5 ．5e v 的金屬作電極、直徑1