納米板狀三氧化鎢的氣敏性研究

本文將探討納米板狀三氧化鎢氣敏元件在乙醇氣體，丙酮氣體，氨氣氣體，甲醛氣體不同濃度時在溫度-靈敏度方面的氣敏性研究。納米結構三氧化鎢作為對多種有毒氣體都具有較好靈敏度的半導體材料，可以有效地提高氣敏元件的靈敏度和回應速度，以納米結構三氧化鎢為氣敏性物質的氣敏感測器，就可以對目標氣體進行更低濃度的檢測，這樣可以大大降解有害氣體對人類健康造成的危害。因此，研究納米結構WO3有利於充分運用其良好的半導體性質，提高其在氣體傳感領域的應用價值，提供更優良的半導體材料。

1.0 乙醇氣體的檢測

納米板狀WO3氣敏元件在不同乙醇氣體濃度時的溫度-靈敏度特性，發現在同一工作溫度下，隨著乙醇氣體濃度的增大，納米板狀WO3氣敏元件的靈敏度就越大。在工作溫度低於200℃時，納米板狀WO3氣敏元件對乙醇氣體的靈敏度較低，當氣體濃度增大到1000ppm時，靈敏度為6.58；隨著測試的工作溫度的升高，氣敏元件對乙醇氣體的靈敏度也隨之增加，在300ppm、500ppm、1000ppm氣體濃度下，靈敏度均呈線性增大，但是，在乙醇氣體濃度為100ppm時，增大趨勢相對不明顯。因此納米板狀三氧化鎢氣敏元件測試乙醇氣體的最佳工作溫度為350℃，當乙醇氣體濃度為1000ppm時，靈敏度達到最大為25.40。

2.0 丙酮氣體的檢測

納米板狀WO3氣敏元件在不同丙酮氣體濃度下的溫度-靈敏度特性，在同一工作溫度下，隨著丙酮氣體濃度的增大，納米板狀WO3氣敏元件的靈敏度就越大，當氣敏元件測試的工作溫度範圍為150~300℃時，各個濃度下的靈敏度均呈線性增加，其中，丙酮氣體濃度為1000ppm時，靈敏度增大最顯著。在最佳工作溫度350℃下，測試了氣敏元件在不同濃度下對丙酮氣體的回應-恢復情況，可看出，當丙酮氣體的濃度為500ppm時，氣敏元件的回應時間最短為64s，當丙酮氣體的濃度為300ppm時，氣敏元件的恢復時間最短為66s。

3.0 氨氣氣體的檢測

納米板狀WO3氣敏元件在不同氨氣氣體濃度下的溫度-靈敏度特性，在同一工作溫度下，隨著氨氣氣體濃度的增大，納米板狀WO3氣敏元件的靈敏度也相應地隨之增大。當氨氣氣體濃度為25ppm時，在最佳工作溫度325℃下，氣敏元件的靈敏度最大值為2.81，說明納米板狀WO3氣敏元件對氨氣氣體相當靈敏，可以在低濃度下檢測到。

4.0 甲醛氣體的檢測

納米板狀WO3氣敏元件在不同濃度的甲醛氣體中的溫度-靈敏度特性，在同一工作溫度下，隨著甲醛氣體濃度的增大，納米板狀WO3氣敏元件的靈敏度也隨之增大。回應-恢復時間對於氣敏感測器是非常重要的參數，在最佳工作溫度250℃下，測試了氣敏元件在不同濃度下對氨氣氣體的回應-恢復情況，可看出，當甲醛氣體的濃度為800pp時，氣敏元件的回應時間最短為40s，當甲醛氣體的濃度為600ppm時，氣敏元件的恢復時間最短為55s。

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