二氧化氮追踪者 多孔氧化钨薄膜制备

作为大气重要污染物之一的二氧化氮（NO₂），主要来源于工业废气及汽车尾气的排放,会导致酸雨、地表水酸化以及水体富营养化等各种环境效应，并诱发人体患肺水肿、白内障及神经紊乱等 疾病。

环境大气中NO₂浓度的实时监测对防控大气污染、保护人体健康具有重要的意义。目前，人们为了监测低浓度的NO₂气体，常使用具有电阻型敏感层的氧化钨（WO₃）薄膜，该薄膜的制备方法多通过简单的人工刷涂或沉积法将纳米氧化钨涂覆在平面叉指电极或弯曲的陶瓷管基底上。

探测二氧化氮用的氧化钨薄膜制备方法包括将胶体球附于基底表面形成单层胶体晶体模板，需完成这些步骤：

步骤1，按照重量比为0.2～0.4：48～52的比例将钨酸铵粉体与水混合，并搅拌均匀，得到钨酸铵前驱体溶液；

步骤2，将单层胶体晶体模板浸入钨酸铵前驱体溶液中，待其脱离基底并漂浮于钨酸铵前驱体溶液的表面后，用衬底捞起单层胶体晶体，并使其覆盖于衬底表面，得到覆有单层胶体晶体并渍有钨酸铵前驱体溶液的衬底，再将覆有单层胶体晶体并渍有钨酸铵前驱体溶液的衬底经晾干和置于温度为 80～120℃下干燥后，于其表面修饰金膜，得到其表面依次覆有金膜和钨酸铵渍的单层胶体晶体的衬底，之后，将其表面依次覆有金膜和钨酸铵渍的单层胶体晶体的衬底置于温度为300～550℃下退火至少30min，得到其表面依次覆有金膜和碗状孔的多孔氧化钨薄膜的衬底。

步骤3，重复步骤2的过程1次以上，制得基于纳米氧化钨的二氧化氮气体传感膜。

这种由多层覆有金膜的多孔氧化钨薄膜覆于衬底上组装成的目的产物，既由于多孔的存在而使其 比表面积得到了极大的提高，大大地提高了探测NO₂气体的灵敏度，又因金纳米颗粒均匀地分布于多孔氧化钨薄膜的表面，在对NO₂气体响应的过程中不仅起到了敏感性能增强的作用，同时对于多层薄膜而言，层与层之间的金纳米颗粒也大大地降低了薄膜的电阻值，有效地抵抗了环境温度、湿度及气流 状态改变带来的影响，增强了探测的稳定性；还由于多层的结构而进一步地提升了对NO₂气体探测的灵敏度和响应速度，更因多孔的有序性而使其微结构能得到有效的控制，消除了个体间的差异性，大大地提高了结构的一致性，极利于实现工业化批量生产的特点，从而使目的产物极易于广泛地应用于环境大气中对NO₂浓度的监测。

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