氧化鎢納米針陣列新突破：打造高靈敏度乙二醇氣體傳感器

近期，瀋陽工業大學的研究團隊取得了突破性進展，他們成功地製造出了獨特的紫丁香狀自支撑氧化鎢納米針陣列，該陣列結合了立方與六方晶相結構，展現出非凡的電子傳輸性能和擇優方向效應。這一創新材料被視爲金屬氧化物敏感材料中的佼佼者，特別適用于開發高靈敏度的乙二醇（EG）氣體傳感器。

乙二醇作爲一種不可或缺的有機溶劑，在染料、油墨製造以及發動機防凍液等領域扮演著重要角色。然而，其分子中的羥基在特定溫度下會氧化生成草酸和乙酸，這些物質無色無味，對人體健康構成潜在威脅，包括引發頭暈、呼吸障礙，甚至對腎臟和大腦造成損害。此外，乙二醇在特定條件下還具有燃燒和爆炸的風險，因此，開發高效的乙二醇蒸汽傳感器對于保障公共安全至關重要。

氧化鎢（WO3）作爲一種典型的n型半導體材料，因其成本合理、無毒且化學穩定性好，在氣體傳感領域得到了廣泛應用。特別是，由二維納米片構建的WO3分級納米陣列，因其獨特的空間結構和電荷傳輸路徑，引起了研究人員的廣泛關注。然而，到目前爲止，關于一維納米針所構成的納米陣列如何影響氧化鎢的氣敏性能，學術界的研究仍然相對匱乏。

與納米片、納米管等其他形態相比，一維WO3納米針陣列因其高度定向生長和優异的傳感性能而備受青睞。在提升WO3氣敏材料性能方面，除了形態控制外，异質結構的引入也是一種有效的改性方法。由相同材料組成的同質异相結因晶格匹配度高，在界面電荷轉移方面展現出獨特優勢。

爲了解决上述的問題，瀋陽工業大學的研究團隊通過優化水熱法和後續煆燒工藝，成功製備了具有淡紫色外觀的多個自支撑氧化鎢納米針陣列。這些陣列不僅具有適當的立方/六方相結，還呈現出高度取向的納米針結構。研究表明，在160°C的工作溫度下，氧化鎢納米針陣列傳感器對乙二醇具有較高的靈敏度，同時表現出卓越的選擇性。該研究成果爲乙二醇氣體傳感器的開發提供了新的思路和技術支持。

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