三氧化鎢氣敏性能測試

三氧化鎢是過渡族金屬氧化物，具有半導體特性，是一種極具潛力的氣敏材料，對多種氣體有敏感性，尤其是有毒氣體。近年來，隨著納米技術的出現，人們發現，納米三氧化鎢具有更高靈敏度和回應速度。

製備納米三氧化鎢的方法主要有三大類，氣相法、液相法和固相法。一般來說，液湘中的水熱法憑藉其經濟、成本低、易操作等優點成為最為廣泛的製備納米 WO₃的方法。水熱法是指在密封的壓力容器（如反應釜）中，以水或水與有機物的混合物為溶劑，把壓力容器置於一定溫度下，使混合溶液的化學反應在高溫高壓的條件下進行。

常用來製造氣敏元件的三氧化鎢主要有納米棒、納米板、納米板棒狀混合結構等形態，至於最終會變成何種形態，一般都是在水熱合成的過程中通過調節參數而形成的結果，因此，即便是用同一種水熱法制取納米三氧化鎢，往往也會因為調節劑不同，溫度不同，而使得操作手法五花八門，最終的納米結構也不同。

有學者使用水熱法制取三氧化鎢，為了驗證以上三種結構的氣敏性能，使用檸檬酸作酸化劑，將偏鎢酸銨和硫酸鈉混合，依次溶解到蒸餾水中，按一定的比例在混合溶液加入檸檬酸，通過檸檬酸加入量的調節，還原出棒狀、板狀、板棒狀混合結構三種結構的納米三氧化鎢。

通過對三種結構的測試得出以下結論，納米板狀、納米板棒狀、納米棒狀 WO₃的 BET 比表面積分別為 17.55 m²/g、11.01 m²/g、10.57 m²/g，可以看出比表面積是納米板狀>納米板棒狀>納米棒狀。可以說，比表面積就是決定納米三氧化鎢氣敏性的關鍵，所以結果也就一目了然了。

在相同濃度的丙酮、氨氣和甲醛三種氣體氛圍下，納米板狀三氧化鎢的氣敏性能都是最好的，這主要是由於納米板狀三氧化鎢具有較高的比表面積，能顯著改變晶體的有效電阻，增加氣體反應活性位點。對於氣敏反應來說，金屬氧化物的表面活性位元點越多，氣敏反應就越激烈，氣敏元件的選擇性和靈敏度越高。

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