氧化鎢納米顆粒用於室溫下的氨檢測

氨 (NH3) 是一種以相對較小的濃度 (1–5 ppb) 存在於整個大氣中的氣體,主要由人類活動排放。氨會對生物造成負面影響。因此,建議將 25 ppm 作為允許的氨濃度暴露水平。因此,重要的是找到一種用於室溫下氨傳感的傳感材料。
 
三氧化鎢 (WO3) 是一種最常用的半導體金屬氧化物作為傳感層。通過溶劑熱法製備了用於室溫下氨傳感的氧化鎢納米顆粒。 WO3納米粒子的合成過程如下:
 
氨感應圖片
 
六氯化鎢 (WCl6) 用作製備三氧化鎢 (WO3) 納米顆粒的前體。該反應通過將 0.05 M WCl6 和 0.1 M 尿素溶解在 40 ml 乙醇溶液中而發生。使用磁力攪拌器連續攪拌溶液 2 小時。然後將其轉化為內襯聚四氟乙烯的不銹鋼高壓釜,並在 180 ºC 下保持 12 小時。將所得產物用蒸餾水和乙醇洗滌和漂洗數次以除去未處理的材料。最後,收集沉澱物並在 60ºC 的烘箱中乾燥 24 小時。得到的固體產物在 450 ºC 下退火 3 小時以形成WO3納米顆粒。 WO3納米顆粒再通過滴鑄法沉積在玻璃基板上。 XRD、FE-SEM、FT-IR、EDS、拉曼光譜和紫外-可見光譜用於表徵製備的納米顆粒。
 
WO3納米粒子的FESEM圖像
 
總之,氧化鎢納米顆粒是通過溶劑熱法製備的,並使用簡單的滴鑄法沉積在玻璃基板上,以在室溫下進行氨傳感。 WO3 傳感器在暴露於不同化合物時對 NH3 表現出最大的響應,這表明 WO3 在室溫下具有高度選擇性。製備的 WO3 傳感器對 NH3 反應良好,WO3 傳感器的檢測限約為 1 ppm。因此,WO3納米顆粒被證明是一種潛在的室溫氨傳感器材料。
 

 

 

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