WO3基硫化氢气敏传感器

WO3硫化氢气敏传感器硫化氢,分子式为H2S,是一种重要的化学原料,标准状况下是一种易燃的酸性气体,无色,低浓度时有臭鸡蛋气味,有剧毒, 其水溶液为氢硫酸。硫化氢为易燃危化品,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。即使是低浓度的硫化氢,也会损伤人的嗅觉;高浓度时反而没有气味(因为高浓度的硫化氢可以麻痹嗅觉神经),因而用鼻子作为检测这种气体的手段是致命的。故而,使用一定的检测工具和手段对其浓度进行检测是非常有必要的。
 
硫化氢气敏传感器是用以监测环境空气中硫化氢气体的浓度,传感器一般由两片薄片组成:一片是加热片,另一片是对硫化氢气体敏感的气敏片。WO3基气敏材料被认为是检测硫化氢的最有前景的新型氧化物气敏材料之一。WO3基气敏材料用于检测硫化氢气体最早报道于1990年,当时报道WO3在469K时对0.005%硫化氢具有较高的灵敏度,尽管响应时间较长(达稳定阻值90%的响应时间为7~8分钟),这项成果依然为推动WO3基硫化氢气敏材料的发展做了巨大贡献。而此后,关于WO3基薄、厚膜硫化氢气敏材料的制备、结构、电性能、气敏机理的研究逐渐活跃起来。
 
WO3基气敏传感器对硫化氢气体的作用机理在于,当三氧化钨接触硫化氢之后,引起负电荷载流子数目增大,进而引起n型半导体WO3的电阻下降。另外,有报道表示通过贵金属(Au,Pd,Pt等)的掺杂,其达稳定阻值90%的响应时间可以被缩短至1s以内。由此可见,贵金属掺杂可以极大的提升半导体气敏传感器的灵敏度。
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