氧化钨纳米针阵列新突破：打造高灵敏度乙二醇气体传感器

近期，沈阳工业大学的研究团队取得了突破性进展，他们成功地制造出了独特的紫丁香状自支撑氧化钨纳米针阵列，该阵列结合了立方与六方晶相结构，展现出非凡的电子传输性能和择优方向效应。这一创新材料被视为金属氧化物敏感材料中的佼佼者，特别适用于开发高灵敏度的乙二醇（EG）气体传感器。

乙二醇作为一种不可或缺的有机溶剂，在染料、油墨制造以及发动机防冻液等领域扮演着重要角色。然而，其分子中的羟基在特定温度下会氧化生成草酸和乙酸，这些物质无色无味，对人体健康构成潜在威胁，包括引发头晕、呼吸障碍，甚至对肾脏和大脑造成损害。此外，乙二醇在特定条件下还具有燃烧和爆炸的风险，因此，开发高效的乙二醇蒸汽传感器对于保障公共安全至关重要。

氧化钨（WO3）作为一种典型的n型半导体材料，因其成本合理、无毒且化学稳定性好，在气体传感领域得到了广泛应用。特别是，由二维纳米片构建的WO3分级纳米阵列，因其独特的空间结构和电荷传输路径，引起了研究人员的广泛关注。然而，到目前为止，关于一维纳米针所构成的纳米阵列如何影响氧化钨的气敏性能，学术界的研究仍然相对匮乏。

与纳米片、纳米管等其他形态相比，一维WO3纳米针阵列因其高度定向生长和优异的传感性能而备受青睐。在提升WO3气敏材料性能方面，除了形态控制外，异质结构的引入也是一种有效的改性方法。由相同材料组成的同质异相结因晶格匹配度高，在界面电荷转移方面展现出独特优势。

为了解决上述的问题，沈阳工业大学的研究团队通过优化水热法和后续煅烧工艺，成功制备了具有淡紫色外观的多个自支撑氧化钨纳米针阵列。这些阵列不仅具有适当的立方/六方相结，还呈现出高度取向的纳米针结构。研究表明，在160°C的工作温度下，氧化钨纳米针阵列传感器对乙二醇具有较高的灵敏度，同时表现出卓越的选择性。该研究成果为乙二醇气体传感器的开发提供了新的思路和技术支持。

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