二氧化氮（NO₂）主要源於汽車尾氣、工業廢氣，高濃度的NO₂會引起多種環境問題，如光學煙霧、酸雨等，它是影響空氣品質的重要污染物之一。同時，較高濃度的NO₂也對人體產生危害，研究表明，當濃度超過200ug/m³時，二氧化氮會嚴重危害人體呼吸系統。三氧化鎢作為近年來發展起來的半導體功能材料，它對NO₂氣體展現出良好的氣敏性能。

 

最早發現並報導三氧化鎢對二氧化氮的氣敏性質是在1991年，Aliyama等發現了三氧化鎢在300°C時是檢測二氧化氮的良好敏感材料。二氧化氮在三氧化鎢表面的反應機理為：當二氧化氮到達三氧化鎢表面時，由於NO₂親電子能力比吸附氧強，NO₂就會從吸附氧離子中或從三氧化鎢導帶中奪得電子，從而使得WO₃表面耗盡層寬度及勢壘高度提高，WO₃導電率下降，電阻升高。

 

傳統的製備三氧化鎢基半導體NO₂氣體感測器的方法是溶膠-凝膠法，這種方法製備的感測器對二氧化氮的靈敏度較高，但是其回應恢復慢，並且難以控制加入的濃鹽酸的量。另外，有研究提出氣相反應法和改進的溶膠-凝膠法，得到對低濃度二氧化氮有非常高的靈敏度、回應恢復速度快的納米三氧化鎢NO₂氣體感測器。此外，也有利用熱噴塗法製備三氧化鎢氣敏層的報導，其對低濃度的二氧化氮氣體展現出良好的回應性。

 

近年來，物理氣相沉積法也被廣泛應用於三氧化鎢基氣敏層的製備，李偉等利用磁控濺射製備了平均粒徑小、比表面積大的三氧化鎢薄膜，顯著提高了三氧化鎢對二氧化氮氣體的靈敏程度，具有良好的選擇性；趙岩等採用脈衝鐳射濺射技術沉積三氧化鎢薄膜，經熱處理，得到具有三斜晶系的三氧化鎢薄膜，其靈敏度隨著工作溫度的降低不斷提高，但是回應和恢復時間延長了。

 

另外，低維納米材料，如納米片、納米線、納米管等三氧化鎢氣敏感測器，不僅增加氣敏元件的比表面積，還可以控制材料的暴露面，使得WO₃基NO₂氣體傳感器具有良好的回應，改善靈敏度。