氧化钨结构水模型

氧化钨的结构水模型是在Pt表面修饰氧化钨和氢气的反应中，Pt催化氢气脱氢产生的氢离子：一部分氢离子和氧化钨表面的氧离子反应生成水分子并从薄膜中释放出来。另一部分氢离子注入到氧化钨晶格内并与氧化钨晶格中的氧原子形成结构水分子，该结构水分子在热扰动或者光照情况下容易脱落其原来的位置，导致氧空位的出现。

在氧化钨结构水模型中，由于进入的电子填充到由于氧空位的出现引起的导带底局域态中，从而引起钨离子价态从钨离子变成钨离子。在Pt表面修饰氧化钨在氧气或空气中时，氧气在Pt表面被改变成氧原子。氧原子捕获表面氢离子的电子反应形成氢氧根。使纳米棒内载流子浓度减少，引起氧空位附近施主能级的电子态不稳定。当施主能级的电子被纳米棒表面的氧空位捕获时，将引起与氧空位连接的钨离子价态从钨离子变成钨离子。

Pt表面修饰氧化钨薄膜在室温下具有较高灵敏度，其工作温度可达25 ℃，工作温度低于传统半导体氢气传感器的工作温度，该薄膜的氢气浓度检测范围为50  ppm-5000  ppm，响应时间小于3 min。其电阻变化率与氢气浓度成线性关系，其检测范围已达到标准的工业氢气检测范围，能够有效地降低了氢气传感器的工作温度。证实了Pt表面修饰氧化钨薄膜在氢气传感器方面存在潜在的应用价值，并根据氢气气体传感器测试时发现的现象，解释了氢气与Pt表面修饰氧化钨薄膜的气敏传感机理与表面势垒调控和结构水模型有关。

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