氧化鎢納米花表面勢壘模型

由於氧化鎢納米花中存在著接觸結，導致相互交叉的納米花具有不同的原子吸附，從而存在不同的表面電子態。不同的表面電子態將形成不同的表面電勢，並在它們的接觸結上出現表面能量勢壘。

氧氣分子和氫氣分子吸附在氧化鎢納米花表面時產生的表面能量勢壘變化過程，可以分為下面三種情況：

（1）當Pt表面修飾氧化鎢納米花薄膜只暴露在空氣中時，氧氣分子極易吸附在Pt顆粒上，氧氣分子被Pt顆粒或氧化鎢分離成氧原子並轉移到氧化鎢納米花上。接著氧原子捕獲氧化鎢導帶中的自由電子，形成不同的吸附氧離子，這些氧離子由於溢出效應將分佈在氧化鎢納米花上，並對電子具有排斥作用，導致氧化鎢納米花之間形成電子勢壘，阻礙了電子在氧化鎢納米花之間的轉移，因而宏觀上表現為電阻值上升。

（2）當Pt表面修飾氧化鎢納米花薄膜只在氫氣中時，氫氣分子吸附在Pt表面，氫氣上的不穩定氫鍵容易被Pt催化脫裂形成氫原子，這些氫原子由於溢出效應將分佈在氧化鎢納米花上，氫原子在氧化鎢表面分解為氫離子和電子。

（3）當Pt表面修飾氧化鎢納米花薄膜在具有空氣和氫氣的氛圍中時，氧化鎢納米線表面上將會同時存在氧離子和氫離子，氫離子將會與氧離子反應生成水分子並從氧化鎢表面釋放出來，導致氧離子的濃度下降，從而使納米花之間的電子勢壘下降，增加了電子在納米花之間的轉移效率，宏觀上表現為電阻值下降。因此，隨著氫氣濃度的變化，納米花表面的氫離子濃度將產生相應的變化，宏觀上表現為電阻值產生相應的變化。

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