三维网状结构WO_3纳米材料的合成、表征及气敏性能.pdfVIP

助 聿幸 抖 2011年第8期(42)卷 三维网状结构 WO3纳米材料的合成、表征及气敏性能 牛新书，崔天露，卢 鑫，周建国 (河南师范大学 化学与环境科学学院，河南省环境污染控制重点实验室，河南 新乡 453007) 摘 要： 以鸡蛋壳内膜为模板 ，通过简单环保 的液相 化学试剂有限公司)。 浸渍技术结合热处理工艺制备 了具有蛋膜分级结构特 2．2 三维网络结构 WO。的制备 征 的W0。纳米材料。利用 XRD、SEM 等测试手段 ， 取市售新鲜鸡蛋蛋壳，将壳内白色蛋膜剥下，用去 对其物相、结构进行 了表征 。测试了材料对 H S的气 离子水漂洗干净 ，放入真空干燥箱 中干燥待用 。 敏性能，探讨 了煅烧温度 、工作温度 以及 气体浓度对材 在一定量 的钨酸铵 中加入去离子水 ，于 60。C下加 料气敏性能的影响。结果表 明700。C热处理条件下得 热搅拌，使其溶解配成一定浓度的溶液。向上述溶液 到的材料对 3．0×10 H S的灵敏度 高达 687，且 响 中加入一定量之前处理干燥后 的蛋膜 ，室温下浸泡 ， 应时间很短 ，材料 的灵敏度与气体浓度呈现 良好 的线 13h后捞出，用去离子水漂洗数次，于干燥箱中6O℃下 性关系。 烘干。然后将其置 于马弗 炉 中，分别在 600、700、 关键词 ： 氧化钨 ；蛋膜 ；气敏性能；H。S 800℃下煅烧 2h得浅黄色薄片状物质。 中图分类号 ： TP212 文献标识码 ：A 2．3 元件的制作及气敏性能测试 文章编号：1001—9731(2011)08—1524—03 气敏元件按传统方法制成烧结型旁热式结构，将 产物粉末与适量松油醇混合后均匀涂抹在 AlO。陶瓷 1 引 言 管上，该陶瓷管长 8．Omm，内径为 1．6ram，外径为2．0 H。s是一种剧毒性气体 ，在化工生产 、石油天然气 mm，管的两端装有两根铂丝 ，镍一铬合金丝作为加热丝 及矿产勘探过程中均会产生H。S气体，其直接危害到 通过陶瓷管。将做好 的元件在 600℃烧结 2h后，在 人们的生命安全，因此开发出能够检测微量 H。s气体 0．75w 加热功率下于老化 台上老化 lOd。气敏性能 的传感器具有重要意义 。以半导体氧化物为基材的气 的测试采用静态配气法，该测试在 HWC一30A汉威气 体传感器具有功耗小、成本低和操作便捷等优点而备 敏元件测试系统上完成，该系统采用电流电压测试法 ， 受国内外专家学者 的青睐_l]。WO。作为一种重要 的 元件的加热电压可在较大范 围内调节 ，负载 电阻为可 半导体材料 ，在气敏传感器上 的应用研究 已有不 换插卡式 。WO。为 n型半导体 ，在还原性气氛 中，灵 少_l5_1o】，而通过复制生物模板分级结构以提高其性能 敏度定义为 ： 的研究在 国内鲜有报道。本文 以蛋膜为模板 ，通过简 S 一 Ua 单的液相浸渍并结合煅烧工艺制备了具有三维交叉 网 状结构的WO。，研究表明煅烧温度对材料 的形貌及性 式中，R 、R 分别为元件在空气与被测气体 中的 质有很大影响，在适宜煅烧温度下，网状结构材料有 良 电阻。 好的气敏性能 。 3 结果与讨论 2 实 验 3．1 W0。气敏材料的表征 2．1 仪器与试剂