溶胶－凝胶法制备三氧化钨薄膜

薄膜敏感材料是研究和开发集成传感器和智能传感器的基础，纳米三氧化钨是一种很典型的 N 型半导体气敏材料，它具有较大的比表面积、稳定的化学性质、带隙较宽，对多种有毒气体都具有较好灵敏度，可以有效地提高气敏元件的灵敏度和响应速度，是良好的气敏薄膜材料。

溶胶－凝胶法是国外采用较多的一种纳米材料制备方法，其原理是将配制好的前驱物(如无机盐或金属醇盐)溶于小分子溶剂中，通过搅拌等方式制得均匀的溶液，溶质与溶剂发生水解反应，水解产物经缩聚反应集成纳米级颗粒并形成溶胶。在制得溶胶的基础上，可以采取不同的工艺制备不同性能的纳米薄膜、超细粉末等。

应用溶胶－凝胶法制备WO₃薄膜有以下几种途径：1. 钨酸盐酸化法；2.钨粉过氧化聚钨酸法；3.钨酸盐胶体溶液通过离子交换制备；4.聚合物法。

传统的溶胶—凝胶法多采用控制 pH值、温度以及加入表面活性剂等手段，控制粉体的粒度 . 近来，有学者通过增加反应介质的粘度 ，成功控制了WO₃ 粉体的粒度. 用羧甲基纤维素（CMC ）水解溶液作为反应介质，钨酸钠作为先驱体与盐酸反应生成钨酸的凝胶反应在其中进行， 经过老 化、 过滤 、烘干 ，60 0℃ 锻烧脱除结晶水制得 20-3 0 n m之间的WO₃相对于传统凝胶法，，CMC增加了水解液的粘度，抑制了胶体粒子的生长速度，所以用这种方法可以制得尺寸很小的纳米粒子。

溶胶－凝胶法具有反应温度低、产物成分易控制、颗粒的粒径较小，粒径分布较窄且均匀、粉体纯度高等优点；同时，也存在很多问题，如原材料的价格较贵，所得产物在干燥的过程中较易团聚，合成的周期也很长，所以，在时间就是金钱的当下，即使是凝胶法所制取的三氧化钨薄膜气敏性能优良，但是成本难以控制，所以难以规模化生产。

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