水热合成法制取氧化钨纳米线

氧化钨是一种过渡金属氧化物，属n型半导体，其用途十分广泛。目前，大量的研究发现钨基氧化物除了作为催化、电致变色、太阳能吸收材料和隐形材料之外，还具有热敏、压敏和气敏等半导体功能材料的特性。

氧化钨纳米晶膜在气敏传感器、 光催化、光电导等方面的应用和研究正越来越多的引起人们的高度重视，尤其是在氧化物半导体气敏传感器应用领域，氧化钨已被认为是检测NOx、SOx、NH₃、H₂S等最有前景的新型氧化物气敏材料之一。

自于1991年发现碳纳米管以来，由于材料维度的降低和结构特征尺寸的减少，与传统的材料相比，一维纳米材料呈现出更加新颍的电、磁、光、热等物理和化学特性， 并在快速发展的高科技领域展现出越来越多潜在的应用价值和广阔的应用前景。其中，氧化钨纳米线与传统的氧化钨材料相比具有更大的比表面积，其在气敏传感器、电致发光、光致 发光、电导电极及光催化等方面均具有广泛的应用前景。

采用水热合成法制取，在宽范围内大规模制备氧化钨纳米线气敏材料的方法，并继而提供一种对H₂、CO和NH₃具有高灵敏度、重复性能好、稳定性高的氧化钨纳米线传感器的制备方法，其主要过程如下：

(1)配制气敏材料浆料

以上述制备得到的氧化钨纳米线为主体材料，以乙基纤维素和松油醇为粘合剂，并添加适量的玻璃料以增强敏感材料和氧化铝基板之间的粘附力，将上述材料按比例混合并搅拌均匀后即制得敏感材料浆料。

(2)组件烧结

将上述(1)制得的浆料丝网印刷在被有银电极和引线的氧化铝基板上，在80℃的空气中 充分干燥，在箱式炉中于300～450℃的温度下烧结1～2小时，制得氧化钨纳米线气敏传感器组件。

(3)组件老化

将上述(2)中烧结后的气敏组件在300℃老化120小时制成氧化钨纳米线气敏传感器。

在步骤(2)的烧结过程中，升温速率为3℃/分钟，在最高温度保温1～2小时后使敏感元 件自然降至室温。

水热法的优点和积极效果是：制备方法和制备步骤非常简单，制备原料广泛，制备过程 中的工艺参数容易控制，整个制备过程的能源消耗非常少，所制备的氧化钨纳米线具有大的 比表面积和较高的热稳定性，而且该纳米线在气敏应用领域对低浓度(1～100ppm)H₂、CO和 NH₃具有很高的灵敏度、良好的重复性和很高的稳定性。

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