针对硫化氢气体检测的氧化钨纳米结构薄膜
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- 分类:钨业知识
- 发布于 2021年10月21日 星期四 00:47
- 作者:yuntao
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高性能气体传感器因其在污染物检测、医学诊断、化学监测、食品加工等领域的广泛应用而受到越来越多的关注。氧化钨(WOx)由于其高灵敏度和稳定性,特别是对硫化氢(H2S)气体的高灵敏度和稳定性,作为一种有前途的传感材料受到了相当多的关注。各种 WO3 纳米结构,如纳米颗粒、纳米晶须、纳米棒和纳米线显示出对不同气体的增强传感特性。
据报道,通过使用简单的PTA溶液模板和无表面活性剂的电沉积方法,成功地优化了用于硫化氢气体检测的氧化钨纳米结构薄膜。准备过程如下:
首先,FTO 基板在超声波浴中用丙酮、乙醇和蒸馏水洗涤 15 分钟。 WO3溶胶是将1.25g H2WO4溶于20ml H2O2中,加入0.2g聚乙烯醇,搅拌6小时制得。将制备的溶胶以3000rpm的速度旋涂在FTO涂层玻璃基板上30秒,然后重复4次,然后在马弗炉中500℃空气中加热2小时。采用三电极电化学体系在室温下进行电沉积,铂丝作为对电极,Ag/AgCl作为参比电极和FTO镀膜玻璃,WO3种子层作为工作电极(3 × 1.5 cm-2)。电沉积 在室温下在 -0.45 V 下对参比电极进行恒电位仪,不搅拌 30 分钟。立即用蒸馏水冲洗所得膜并在空气中干燥。然后将电沉积薄膜在马弗炉中在450°C的空气中退火2小时,然后进行结构表征和电致变色研究。
总之,用于硫化氢气体检测的氧化钨纳米结构薄膜通过使用简单的 PTA 溶液模板和无表面活性剂的电沉积方法制造。所制备的 WO3 纳米结构薄膜显示出优异的电致变色性能,显示出更大的光学调制(在 550 nm 处为 68.89%)、更快的响应时间(tb = 1.93 s,tc = 2.87 s)和更高的着色效率(约 154.93 cm2 C-1) 和出色的循环稳定性超过 2000 次循环而没有任何降解。此外,WO3 纳米片阵列薄膜对 H2S 检测显示出良好的响应。孔隙率和高表面粗糙度的显着增加可能有助于这种出色的电致变色特性和气体传感性能。这些结果表明,通过简单策略制造的 WO3 纳米片阵列薄膜在智能窗、气体传感器和光学传感器等潜在多功能应用方面具有广阔的前景。
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