氨 (NH3) 是一種無色有毒氣體，具有刺激性氣味。該化合物已廣泛應用於農業、化肥、工廠、食品加工、發電廠、製冷系統、醫療和生活環境。吸入氨可引起各種急性呼吸道疾病。事實證明，接觸 50 ppm 以上的氨會刺激眼睛、鼻子、喉嚨和皮膚，長時間接觸 200 ppm 以上的氨甚至可能導致皮膚化學灼傷和永久性肺損傷。因此，氨傳感器的發展在環境監測、工業過程控制以及食品工業和醫療診斷的應用中具有非常重要的意義。電阻型氨傳感器的傳感材料主要包括半導體金屬氧化物、碳納米材料和導電聚合物。

 

 

三氧化鎢 (WO3) 是一種傳輸金屬氧化物，由於其 2.6 ～ 2.7 eV 的較寬帶隙和高擴散氧空位係數及其熱和化學穩定性而受到廣泛關注。 WO3 已廣泛應用於場發射器件、光伏器件、光催化和電致變色器件領域。最近，催化鉑 (Pt) 納米粒子 (NPs) 摻雜 WO3 薄膜以合成 Pt/WO3 氣敏材料作為氨傳感器。合成的複合材料在 1 ppm NH3/空氣的低氨濃度、250 °C 下具有 3.73 的傳感響應 (SR)。 Pt/WO3氣敏材料的製備工藝如下：

 

首先，用丙酮、鹽酸和去離子 (DI) 水清洗藍寶石基板，以去除不需要的顆粒和有機污染物。然後，實施光刻膠 (PR) 塗層、光刻、熱真空蒸發和剝離技術，以在藍寶石襯底上沉積 10/15 nm 厚的鉻 Cr/Pt 叉指電極。叉指電極包含八對金屬手指和 2 個鍵合墊。這些手指的長度、寬度和間距分別為 1300 μm、25 μm 和 25 μm。之後，重複PR塗層和光刻，並採用RF濺射方法在Cr / Pt電極上沉積25 nm厚的WO3薄膜。濺射是在 30 sccm Ar/O2 (7/3) 環境中使用 125 W 的射頻功率和 3 毫託的工作壓力進行的。在射頻濺射和剝離過程之後，樣品在 N2 環境中使用快速熱退火 (RTA) 方法在 400 °C 下退火 1 小時，以獲得所需的圖案。

 

首先，用丙酮和去離子水清洗製備的 WO3。然後，將0.207 g H2PtCl6·(H2O)6分散到40 ml蒸餾水中，在50 ℃攪拌10 分鐘，得到淡黃色溶液。 0.5 μl 該溶液進一步滴在 WO3 傳感層上。為了進行PtCl62-的還原，製備的樣品在UV燈（16 W，波長 = 254 nm）下照射1.5 小時。最後，該器件在 N2 環境中再次使用 RTA 在 400 °C 下退火 1 h，以穩定 Pt NPs 並增強 Pt NPs 與 WO3 薄膜之間的接觸性能。

 

總之，Pt/WO3 氣敏材料被成功製備為氨傳感器，所製備的產品顯示出對氨的優秀傳感響應。結果表明，在 1000 ppm NH3/空氣氣體、250 °C、1000 ppm NH3/空氣氣體下，在 1000 ppm NH3/空氣氣體下獲得了 26.9 的優異氨傳感響應。此外，檢測到 1 ppm NH3/空氣的檢測下限。該傳感器還顯示出對氨氣的高選擇性，工作溫度低至 250 °C。