多表面缺陷氧化钨纳米气敏材料制备

在半导体气敏材料研究领域,氧化钨(WO3)因其易于调控,选择性强、稳定性好、灵敏度高、气敏工作温度低等优点,成为近年来纳米气敏材料的研究重点。

WO3表面的氧空穴可以成为导带的电子授体,从而使该材料成为 n型半导体。因此,在实际应用中,通过增加氧化钨纳米材料的比表面积和表面缺陷,可以提高其气敏性能。

目前有多种方法可以提高比表面积或者表面缺陷,例如制备纳米空心球、海胆状 纳米颗粒、纳米线、介孔纳米材料等方法,上述方法主要是通过纳米结构的调整来提升比表面积以及表面缺陷,进而提升气敏性能。

多表面缺陷氧化钨纳米气敏材料图片

为克服现有技术的不足,有学者提出一种多表面缺陷氧化钨纳米气敏材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1. 将2g六氯化钨溶于100ml 0℃无水乙醇中,磁力搅拌至全部溶解,之后再缓慢加入10ml去离子水,在0℃环境下搅拌30分钟,然后再50℃水浴中搅拌24小时;

2. 将步骤1所述溶液冷却0℃;

3. 将1g六氯化钨溶于10ml 0℃无水乙醇中,磁力搅拌至全部溶解,然后倒入步骤2所述溶液中;

4. 将步骤3中制备的溶液转移到反应釜中,密封,然后将反应釜置于,在180℃下反应 12小时,然后冷却至室温。

5. 将步骤4所制备的粉末,离心、洗涤,烘干。

所得到的纳米WO3颗粒为椭圆状纳米颗粒,表面有丰富的缺陷结构,其表面具有大量的超氧自由基,大大提升了其气敏性能,将其分散涂于六脚陶瓷管气敏测试元件上,利用气敏元件测试系统测试对丙酮气体的响应,测试温度为180℃,可发现其对1ppm以下有明显的响应,具有良好的灵敏度和选择性。

 

 

微信公众号

タングステン知識

タングステン知識

 

絶縁ガラス用Cs 0.32 WO 3粒子

絶縁ガラス用Cs 0.32 WO 3粒子