氧化钨氢气传感器

在工业生产中，氢气作为一种无污染绿色能源受到了广泛的关注。然而，氢气具有易挥发、燃点低、无色无味等特性，在空气中的浓度为4-75％时遇到明火时极易燃烧或者爆炸， 是一种非常危险的可燃气体。因此气敏材料对氢气的监控技术和研究，在保障人身财产安全方面起着重要的作用。

目前，电阻式半导体氢气传感器主要以SnO₂、ZnO、TiO₂、WO₃等金属氧化物作为敏感材料。氢气传感器通过半导体金属氧化物可以检测敏感材料的电阻值的变化得到氢气的浓度， 氧化钨是一种N型半导体材料，具有优异的气敏灵敏度度，因此，有学者采用氧化钨制备氢气传感器，其过程包括：

(1)将钨粉20铺在加热元表面上；将衬底10倒扣在钨粉20表面，衬底10可选用石英片或陶瓷片等耐高温绝缘材料，制备前先将衬底切割成一定的大小(如3mm×15mm)，再用酒精和去离子水等清洗液依次超声清洗各10分钟，然后烘干；

(2)在有氧环境中加热并保温，使衬底10上生长出氧化钨纳米线21，且钨粉20贴附在其表面上，如图；

(2) 将衬底10在5Pa的真空度、氧气流量为2.5sccm、氩气流量为200sccm条件下加

热并保温，使钨粉生长为氧化钨纳米花结构体；

(3)将衬底加热退火，然后在氧化钨纳米花结构体22上掺杂贵金属 30，得到氢气传感器敏感材料；贵金属为铂、金、钯、镍、银中的任 一种；

(4)在氢气传感器敏感材料两端制备电极40，再引线封装，得到氧化钨纳米花氢气传感器。

通过上述工艺所制得的氧化钨氢气传感器的敏感材料具有形貌确定的纳米结构、比表面积较大、成本低廉、能在较低温度下对氢气有较高的响应灵敏度。

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