光催化是今年來發展的新領域，目前有許多的半導體材料被當做光催化劑，用於水分解。WO₃中的鎢離子由於存在氧缺位元而出現部分的W₆⁺還原成為W₅⁺離子，氧缺位影響三氧化鎢晶型和能級結構，從而影響了光催化性能。非化學計量WO_3-X表現n型半導體行為，禁帶寬度為2.4~2.8ev，這也使得它的光催化性能由於其他的半導體材料。

在波長大於330nm紫外光輻射下，Fe₂⁺/Fe₃⁺電解質體系中，WO₃粉體催化光解水產氧氣速率為1220umol/g/h。420nm可見光輻射下，產氧速率也達到了320umol/g/h。當WO₃中的鎢離子由於存在氧缺位元而出現部分的W₆⁺還原成為W5⁺離子時，發生了電致變色效應，材料的顏色相應地由淺黃色變為淺綠色。通過外部離子和電子對WO₃材料的可逆注入，使得W₆⁺離子和W₅⁺離子相互轉換，在這方面的應用有材料的著色和消色。

三氧化鎢的分子式為WO₃，分子量為231.85。WO₃的分子式相當的簡單，但是它的物理性質卻十分複雜。滿足化學計量比且無任何雜質的三氧化鎢應該是無色透明的絕緣體，但是通常WO₃中的氧的含量並不滿足嚴格的化學計量比，因為在製備中難以控制氧含量，加之其他的複雜因素，所以WO_3-X的型式來表示。1959年，Sawada和Danielson報導了WO₃單晶上進行的電阻率測量的電阻率結果p=1.7×10-1Ω·cm。1983年Sahle 和Nygren報導了WO_3-X（0≤y≤0.28）系列單晶的電導率測量。

隨著對三氧化鎢的電學性質的研究，我們可以發現，對於WO_3-X單晶，其電學性能隨其結構和含氧量的變化可以分別呈現金屬或者半導體。鐵電行為是WO₃材料的一個極為重要的電學性質。WO₃晶體是一種鐵電材料，其鐵電溫度是Tc=-40℃。

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製備工藝
當確定製備樣品後，在不同燒結溫度下製備出多個組分配比的樣品，接著用伏安曲線，阻抗譜和介電譜來測量不同組樣品。根據伏安曲線測量資料計算出主要樣品的非線性係數，可得微米三氧化鎢聚乙烯非線性係數比納米三氧化鎢複合樣品好。在複合樣品中，三氧化鎢顆粒含量高的樣品非線性係數較高，並且250℃燒結的樣品的非線性係數高於其他溫度燒結的樣品，最高可達98%。當有機物含量高於80%時，樣品變成絕緣體，製備出來的聚乙烯三氧化鎢材料更具有穩定性。

樣品分析
本實驗仿照常用壓敏電阻的研究方法，計算了勢壘，並且比較了勢壘與非線性係數變化趨勢，對典型的樣品做了微觀形貌和六相結構分析，並將非線性較好的與非線性不好的樣品以及微米顆粒功能體的與納米顆粒功能體的複合樣品做了分析對比，結果表明勢壘變化趨勢與非線性係數一致。

微觀形貌和電學性能的測試結果表明，聚乙烯三氧化鎢材料樣品的非線性與外加電場導致的高電阻晶相向低電阻晶相的轉變有著密切關係。非線性較好的一組典型樣品在加偏壓與未加偏壓下的兩組阻抗譜表明瞭晶界電阻並沒有發生明顯的變化，而且三氧化鎢高聚乙烯複合樣品非線性係數比較高，電阻較低是因為其相結構以低電阻的單斜相為主。

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三氧化鎢在納米三氧化鎢經過水熱法以及煆燒處理後得到，其特點是無數條高次對稱軸，且二次對稱軸和對稱面均不多於一個。晶相三氧化鎢具有很強的非均質性，它有3個主折射率。

以Na₂WO₄·2H₂O為原料，DL-蘋果酸為輔助劑，在這個前提下，可以合成包含三維球狀形貌的前驅體（WO_3·xH₂O）。我們發現蘋果酸的加入劑量對WO_3·xH₂O的形貌和結晶相產生了很大影響。由此可以見，氣敏測試表明三個樣品的最佳工作溫度為250℃，並且方狀晶相三氧化鎢表現出最高的靈敏度，主要歸因於其獨特新穎的三維多孔構造。在300℃最佳工作溫度下材料的最低檢測濃度可以達到0.1ppm，材料最佳煆燒溫度確定為500℃，其中WO₃^-樣品對5ppm丙酮氣體的靈敏度達到了7.9；在相對濕度95%條件下，對5ppm的丙酮電阻靈敏度仍有5.72。

在測試不同氣體（例如丙酮、甲醇、乙醇、氨氣等）的氣敏度通過不同工作條件下，晶相三氧化鎢對氣體表現出了很高的選擇性和靈敏度。以Na₂WO₄·2H₂O為原料，分別採用Na₂C₂O₄、Na₂SO₄和H₂C₂O₄為輔助劑，在24小時180℃的水熱條件下制取了六方相一維納米WO₃。結合實驗結果，我們發現溶液中Na⁺、SO₄^-、C₂O₂^-、HC₂O₄^-離子以及H₂C₂O₄對納米WO₃晶體在形核和長大過程中所起的作用，結果表明三種不同的輔助劑對產物的晶系無影響。隨後的氣敏測試表明，Na₂C₂O₄輔助合成的WO₃納米棒在320℃對一定濃度的乙醇表現出最高的靈敏度，主要歸因於其很高的分散度和結晶度。

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