水热合成分等级WO3中空球及气敏性能的研究

摘要

本研究利用草酸(H2C2O4)辅助，采用一步简单的温和且无模板的水热方法，成功合成了由纳米片作为结构单元构成的分等级中空球水合三氧化钨产品(WO3·H2O)，将其经过500度、1小时退火处理后，最终获得了典型的分等级中空结构的WO3材料。草酸的量对产品的形貌有很大的影响；我们将收获的产品进行了x射线衍射(XRD)结构表征，扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)的形貌表征，以及采用比表面积方法(BET)实现了对产品孔系度的分析；此外还展开了时间演化实验，分析了可能的产品生长机理；研究了分等级WO3中空球对NO2的气敏性能,同时，文中还进一步对比了不同配比下合成的WO3材料的气敏性能，并分析讨论了气敏机理。而且，这种存在一定量空隙的分等级中空球结构，为目标气体的高效反应和快速扩散提供了有利的通道，促进了探测气体的吸脱附，实现了快速的响应，最终把获得显著提高的气敏性能主要归因于有一定孔隙度的分等级中空球的这种结构。很显然，此材料在气体传感器领域里是非常有前景的。