半導體金屬氧化物 (SMO) 是用於氣體檢測的高效氣體傳感器，在篩選空氣隆起、合成成本低和可修改的傳感特性方面。半導體金屬氧化物氣體傳感器因其靈敏度高、響應速度快、成本低、體積小而被認為是最強大的氣體傳感裝置。

 

三氧化鎢 (WO3) 是一種典型的 n 型半導體，帶隙為 2.5-2.8 eV，因其獨特的傳感特性而備受關注，並被認為是檢測各種氣體的有前途的材料，包括 NOx、SO2、H2S、H2和有機蒸氣。因此，科學家們用金納米粒子 (Au NPs) 修改了 WO3 納米片，以設計高性能的 NO 傳感材料。金摻雜三氧化鎢針對氮氧化物（NOx）氣體傳感有穩定和靈敏的特點，在環境控制方面有潛在的應用價值。 Au-WO3複合材料的合成過程如下：

 

 

首先，將鎢酸（H2WO4）分散在正辛胺和庚烷的混合物中，混合物在室溫下磁力攪拌72小時，形成鎢酸鹽基無機-有機雜化區（THB）。上述混合物中正辛胺與H2WO4的摩爾比和庚烷與正辛胺的體積比均為8:1。所得THB在室溫下乾燥3天以上。將一部分乾燥的 THB 分散在 HNO3 水溶液 (~38%) 中並磁力攪拌 48 小時以獲得淡黃色懸浮液。通過離心從上述懸浮液中收集固體顆粒，然後洗滌約4次並在120℃下乾燥。乾燥的固體粉末是 H2WO4 納米片。最後，通過在空氣中在 400 °C 下煅燒 H2WO4 納米板 2 小時來合成 WO3 納米板。

 

 

 

然後，在室溫下超聲條件下將 0.5 g WO3 納米片分散在 60 mL HAuCl4 水溶液（~0.0016 mol L-1）中，並通過加入 0.1 M HNO3 水溶液將 pH 值調節至~1.0。然後，向上述懸浮液中加入NaBH4水溶液並反應1小時。 NaBH4 與 HAuCl4 的摩爾比為 5:1。懸浮液變成灰色，表明形成了金納米顆粒。最後，過濾收集 0.5% Au-WO3 固體，用蒸餾水和酒精洗滌，並在真空烘箱中在 50°C 下乾燥 24 小時。使用類似的方法合成具有不同數量的 Au NPs（即 1% Au -WO3 和 2% Au -WO3）的樣品。

 

總之，金摻雜三氧化鎢針對NOx氣體傳感有穩定和靈敏的特點，在環境控制方面有潛在的應用價值。 Au NPs 的數量影響 Au-WO3 傳感器的 NO 傳感性能，並且 1 wt.% Au-WO3 樣品在 ~170 °C 至 0.5-10 ppm 的工作溫度範圍內表現出最佳的 NO 傳感性能無氣體。當工作溫度低於 200 °C 時，Au-WO3 傳感器對各種無機氣體（即 H2、SO2 和 CO）和有機蒸氣（即酒精、丙酮、甲烷和苯）中的 NO 氣體具有高度選擇性的響應。 Au -WO3 傳感器的 NO 傳感性能的增強歸因於 Au NPs 的功能修飾和具有卡片屋結構的 WO3 納米板的鬆散聚集體。