氧化钨纳米花表面势垒模型

由于氧化钨纳米花中存在着接触结，导致相互交叉的纳米花具有不同的原子吸附，从而存在不同的表面电子态。不同的表面电子态将形成不同的表面电势，并在它们的接触结上出现表面能量势垒。

氧气分子和氢气分子吸附在氧化钨纳米花表面时产生的表面能量势垒变化过程，可以分为下面三种情况：

（1）当Pt表面修饰氧化钨纳米花薄膜只暴露在空气中时，氧气分子极易吸附在Pt颗粒上，氧气分子被Pt颗粒或氧化钨分离成氧原子并转移到氧化钨纳米花上。接着氧原子捕获氧化钨导带中的自由电子，形成不同的吸附氧离子，这些氧离子由于溢出效应将分布在氧化钨纳米花上，并对电子具有排斥作用，导致氧化钨纳米花之间形成电子势垒，阻碍了电子在氧化钨纳米花之间的转移，因而宏观上表现为电阻值上升。

（2）当Pt表面修饰氧化钨纳米花薄膜只在氢气中时，氢气分子吸附在Pt表面，氢气上的不稳定氢键容易被Pt催化脱裂形成氢原子，这些氢原子由于溢出效应将分布在氧化钨纳米花上，氢原子在氧化钨表面分解为氢离子和电子。

（3）当Pt表面修饰氧化钨纳米花薄膜在具有空气和氢气的氛围中时，氧化钨纳米线表面上将会同时存在氧离子和氢离子，氢离子将会与氧离子反应生成水分子并从氧化钨表面释放出来，导致氧离子的浓度下降，从而使纳米花之间的电子势垒下降，增加了电子在纳米花之间的转移效率，宏观上表现为电阻值下降。因此，随着氢气浓度的变化，纳米花表面的氢离子浓度将产生相应的变化，宏观上表现为电阻值产生相应的变化。

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