鎢氧化物納米材料的制備、改性及氣敏性能研究.pdf

1、鎢氧化物(WOx)是一種多功能金屬氧化物半導體材料，以良好的氣敏性能被制成傳感器并廣泛地應用于各個領域。WO3、W18O49為常見的鎢氧化物，它們獨特的晶體結構使其具有氣敏檢測的潛力。制備WO3納米管、WO3納米片及W18O49納米纖維三種不同結構的鎢氧化物納米材料，研究其氣敏性能。石墨烯能加速電子在材料表面的遷移能力增強材料活性，將石墨烯摻雜入鎢氧化物納米材料改性，改善材料氣敏性能。
　　1.采用溶劑熱法合成WO3納米管，材料比

2、表面積達34.61 m2/g。將石墨烯摻雜到WO3中制備復合材料，制成的器件和純WO3器件的最佳工作溫度均340℃，氣敏器件的靈敏度隨氣體濃度增加而增大且沒有飽和趨勢。摻雜了石墨烯的氣敏器件敏性能優于純WO3，對不同氣體進行測試，發現器件對乙醇氣體的選擇性突出，靈敏度達13.1。
　　2.EDTA銨鹽輔助合成WO3納米片，氣敏測試結果顯示氣敏器件對乙醇的響應-恢復時間非常短，但靈敏度和選擇性有待提高。添加石墨烯對WO3材料改性，氣

3、敏器件在工作溫度300℃下表現突出的氣敏性能，對100mg/L乙醇氣體的靈敏度為14.8，是純WO3材料2倍多，具檢測乙醇氣體的潛能。
　　3.采用水熱法合成W18O49納米纖維，純W18O49材料最佳工作溫度為370℃，摻雜石墨烯改性后不僅僅使器件工作溫度減小到340℃，且對100mg/L乙醇氣體表現出較好的靈敏度，較純W18O49材料高出2倍多，對乙醇、甲醇氣樣具有較好的選擇性。摻雜石墨烯改性能有效地改善W18O49氣敏器件工