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分类:钨业知识
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发布于 2016年7月26日 星期二 17:31
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作者:chunyan
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随着环境保护受关注度日益提高,空气质量也越来越受到人们的重视;出于环境保护、提高空气质量的目的,对高灵敏度、低成本、易维护的气体传感器的开发也越加迫切,进而有效得对各种有毒、有害、易燃、易爆等气体进行检测和检验。化学气体传感器中的金属氧化物半导体传感器由于具有高灵敏度、响应快、成本低等优点而被广泛研究。
氧化钨(WO3)是一种常见的金属氧化物半导体气敏材料,由于它的工作温度较低、灵敏度较高,而成为近年来重点研究的方向之一。WO3是一种过渡金属氧化物,其熔点为1473 °C,沸点为1837°C;具有很强的耐酸性,除了氢氟酸(HF)外,WO3几乎不与其它无机酸反应。三氧化钨是一种宽带隙的n型半导体,其禁带宽度约为2.4eV~2.8 eV。在特定的目标气氛下,三氧化钨的表面会与目标分子发生氧化或者还原反应,三氧化钨的导电性发生改变,其具体为:
1. 当目标气体为氧化性气体时,WO3导电率下降,电阻值上升;
2. 当目标气体为还原性气体时,WO3导电率上升,电阻值下降。
研究结果显示,三氧化钨气敏传感器能够用于二氧化硫气体的检测。二氧化硫是大气主要污染物之一,其常见的检测方法有两种,即物理方法和化学及电化学方法。文常保等用钨粉、过氧化氢、甲醇和PVP(聚乙烯吡咯烷酮)作为原料,利用化学和热喷射方法制备了三氧化钨薄膜,这种薄膜具有多微孔状结构、吸附热小、吸附气体快等优点,有利于二氧化硫气体的吸附。在1.43*103~57.2*103μg/m3气体浓度范围内,其对二氧化硫的灵敏度达到了6.8。Boudiba等用丝网印刷法在氧化铝陶瓷基板上制备WO3气体传感器,经测试,这种传感器在200~300°C范围内,对2.86*103~28.6*103μg/ m3的二氧化硫具有良好的响应性。