納米氧化鎢二氧化氮氣體傳感膜

作為大氣重要污染物之一的二氧化氮（NO₂），主要來源於工業廢氣及汽車尾氣的排放。環境空氣中mg/L量級的NO2即會導致酸雨、地表水酸化以及水體富營養化等各種環境效應，並誘發人體患肺水腫、白內障及神經紊亂等疾病。因此，環境大氣中NO2濃度的即時監測對防控大氣污染、保護人體健康具有重要的意義。

目前，人們為了監測低濃度的NO₂氣體，常使用具有電阻型敏感層的氧化鎢（WO3）薄膜，該薄膜的製備方法多通過簡單的人工刷塗或沉積法將納米氧化鎢塗覆在平面叉指電極或彎曲的陶瓷管基底上。然而這類工藝所製備的氧化鎢薄膜的比表面積偏小，制約了探測二氧化氮氣體靈敏度的提高。

為克服現有技術中的不足，研究人員開發了一種基於納米氧化鎢的二氧化氮氣體傳感膜。這種納米氧化鎢二氧化氮氣體傳感膜的制取過程為：

步驟1，按照重量比為0.2：52的比例將鎢酸銨粉體與水混合，並攪拌均勻，得到鎢酸銨前驅體溶液；其中，水為去離子水，攪拌為磁力攪拌、時間為1min。

步驟2，先將單層膠體晶體範本浸入鎢酸銨前驅體溶液中，待其脫離基底並漂浮於鎢酸銨前驅體溶液的表面後，用襯底撈起單層膠體晶體，並使其覆蓋於襯底表面，得到覆有單層膠體晶體並漬有鎢酸銨前驅體溶液的襯底；其中，單層膠體晶體範本所用的膠體球為聚苯乙烯膠體球，襯底為陶瓷管。再將覆有單層膠體晶體並漬有鎢酸銨前驅體溶液的襯底經室溫下晾乾和置於溫度為80℃下乾燥30min後，於其表面使用濺射法修飾金膜，得到其表面依次覆有金膜和鎢酸銨漬的單層膠體晶體的襯底。之後，將其表面依次覆有金膜和鎢酸銨漬的單層膠體晶體的襯底置於溫度為300℃下退火40min，得到其表面依次覆有金膜和碗狀孔的多孔氧化鎢薄膜的襯底。

步驟3，重複步驟2的過程，制得納米氧化鎢二氧化氮氣體傳感膜。

將制得的納米氧化鎢二氧化氮氣體傳感膜作為敏感元件，經分別對NO₂、H₂S、C₂H₅OH、C₃H₆O、SO₂、H₂、CH₄進行相同濃度和溫度下的多次多批量的測試，其結果顯示，目的產物對NO2氣體表現出了更高的探測靈敏度、更快速的回應時間、以及更強的選擇性。

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