不同晶体形态三氧化钨气敏性能比拼

三氧化钨（WO₃）是一种过渡金属的氧化物，它既是一种 n 型半导体材料， 也是一种“d⁰”氧化物，这种双重身份使其同时具备诸多特点，近年来，纳米三氧化钨作为一种潜能材料在各种应用领域特别是在气敏传感器方面引起了广泛关注。

研究表明，纳米三氧化钨的晶形主要有棒状、板状和板棒状三种，不同晶体形态的三氧化钨的气敏性能也稍有差别，有学者使用三氧化钨针对四种常见的有害气体进行测试并得出结论。

（1）纳米棒状WO₃气敏元件在乙醇、丙酮，氨气和甲醛气体中的最佳工作温度分别为350℃、300℃、325℃和 250℃，均在气体浓度 1000 ppm 时灵敏度达到最大，分别为 21.29、10.82、24.32 和 9.68；气敏元件对四种气体的最低检测浓度分别为100ppm、50ppm、25ppm和100ppm。

（2）纳米板状WO₃气敏元件在四种气体中的最佳工作温度分别为350℃、300℃、325℃和250℃，均在气体浓度 1000 ppm时灵敏度达到最大，分别为25.4、18.52、30.29 和18.31，氨气的灵敏度数值最大为30.29；纳米板状三氧化钨气敏元件对四种气体的最低检测浓度分别为 50 ppm、50 ppm、25 ppm和100 ppm，其中，在氨气气体浓度为25 ppm时灵敏度即为2.81，说明纳米板状三氧化钨气敏元件对低浓度氨气极为敏感。

（3）纳米板棒状三氧化钨气敏元件测试四种气体的最佳工作温度分别为350℃、300℃、300℃和 250℃，均在气体浓度为1000 ppm时灵敏度达到最大，分别为 9.11、8.73、14.23 和6.89气敏元件对四种气体的最低检测浓度分别为 200 ppm、50 ppm、50 ppm 和 100 ppm。

通过气敏测试结果表明，三种晶形的三氧化钨各有所长，但综合对比，板状纳米三氧化钨不论是从最低检测浓度或灵敏度的表现来看，其性能均稍优于其它两种晶形的三氧化钨。

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