鎢氧化物納米材料的制備、改性及氣敏性能研究.pdf

1、鎢氧化物(WOx)是一種多功能金屬氧化物半導(dǎo)體材料，以良好的氣敏性能被制成傳感器并廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。WO3、W18O49為常見的鎢氧化物，它們獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)使其具有氣敏檢測的潛力。制備WO3納米管、WO3納米片及W18O49納米纖維三種不同結(jié)構(gòu)的鎢氧化物納米材料，研究其氣敏性能。石墨烯能加速電子在材料表面的遷移能力增強(qiáng)材料活性，將石墨烯摻雜入鎢氧化物納米材料改性，改善材料氣敏性能。
　　1.采用溶劑熱法合成WO3納米管，材料比

2、表面積達(dá)34.61 m2/g。將石墨烯摻雜到WO3中制備復(fù)合材料，制成的器件和純WO3器件的最佳工作溫度均340℃，氣敏器件的靈敏度隨氣體濃度增加而增大且沒有飽和趨勢。摻雜了石墨烯的氣敏器件敏性能優(yōu)于純WO3，對(duì)不同氣體進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)器件對(duì)乙醇?xì)怏w的選擇性突出，靈敏度達(dá)13.1。
　　2.EDTA銨鹽輔助合成WO3納米片，氣敏測試結(jié)果顯示氣敏器件對(duì)乙醇的響應(yīng)-恢復(fù)時(shí)間非常短，但靈敏度和選擇性有待提高。添加石墨烯對(duì)WO3材料改性，氣

3、敏器件在工作溫度300℃下表現(xiàn)突出的氣敏性能，對(duì)100mg/L乙醇?xì)怏w的靈敏度為14.8，是純WO3材料2倍多，具檢測乙醇?xì)怏w的潛能。
　　3.采用水熱法合成W18O49納米纖維，純W18O49材料最佳工作溫度為370℃，摻雜石墨烯改性后不僅僅使器件工作溫度減小到340℃，且對(duì)100mg/L乙醇?xì)怏w表現(xiàn)出較好的靈敏度，較純W18O49材料高出2倍多，對(duì)乙醇、甲醇?xì)鈽泳哂休^好的選擇性。摻雜石墨烯改性能有效地改善W18O49氣敏器件工