WO_3掺杂NiO的气敏性能研究

用水热法制备出NiO纳米粉体,对其进行了WO3系列掺杂。利用XRD对产物晶相结构进行表征,测试了掺杂材料的气敏性能。结果表明:适量WO3的掺杂明显改善了NiO材料的气敏性能,其中,掺杂质量分数为6%的气敏元件性能最好,350℃时对Cl2的灵敏度可达到37.5,200℃时对H2S的灵敏度可达30.4。说明该元件在不同温度下对不同气体具有选择性,且该元件对H2S响应恢复快。     

Zn2+掺杂WO3基气敏材料的制备及气敏性能研究

通过加热分解钨酸制备的WO3与Zn(NO3)2溶液超声分散,制备出了掺杂Zn2 的WO3基气敏材料。研究了Zn2 掺杂对WO3气敏材料性能的影响。结果发现,Zn2 掺杂WO3基传感器对H2S有较好的气敏性能,在常温下对极低浓度(5×10-6)H2S也有很高的灵敏度(56),适量掺杂可以提高其灵敏度,Zn2 掺杂n_Zn~(2 )/n_W=2%的WO3基传感器的灵敏度最大,对50×10-6H2S在200℃灵敏度可达1800。通过X-射线衍射仪(XRD),比表面测定仪(BET)对材料进行了表征,比表面积范围介于2.5～3.5m2/g之间。结合有关理论,对元件气敏现象及机理进行了解释。     

用气相反应法制备纳米WO3气敏材料

材料的制备是研制半导体气敏传感器的关键环节.用气相反应法,以纯钨丝为原料,制备了WO3粉末,又以此WO3粉末为基材,制作了NO2气敏传感元件.在性能测试中发现,该元件对低浓度(10-10)NO2灵敏,灵敏度可达10倍左右,而且响应迅速,响应时间为1.5 s.文中从材料的微观结构入手,对材料的敏感机理作了分析.     

碳纳米管掺杂WO_3气敏元件敏感特性的研究

研究以碳纳米管(CNT)为掺杂剂制备的CNT-WO3旁热式气敏元件。采用球磨、超声分散的方法对碳纳米管进行分散处理,溶胶—凝胶方法制备WO3微粉,用SEM观察了WO3气敏材料的显微结构,测试了元件对丙酮的气敏性能。结果表明:碳纳米管存在于平均粒径为30~50 nm的WO3晶粒间,从而增加了材料的气孔率。碳纳米管掺杂元件对丙酮的灵敏度远高于纯WO3元件,质量分数为0.4%的掺杂量对丙酮有最高灵敏度,具有能检测低体积分数丙酮气体、选择性好的优点,特别是掺杂碳纳米管明显提高了WO3元件的响应速度。     

ZnO-WO_3纳米复合氧化物的气敏性能研究

以纳米ZnO为原料掺入4种质量分数的纳米WO3,经不同温度烧结制作了ZnO-WO3纳米复合氧化物气敏元件,讨论了掺杂质量分数和烧结温度对材料的相组分和气敏性能的影响。研究表明:Zn-W-O敏感体系中,WO3等辅相对材料气敏性能的影响十分明显,与纯纳米ZnO比较,450℃烧结、掺入质量分数为30%的WO3的敏感材料对200×10-6体积分数的乙醇和苯的灵敏度分别达到150和16。由于WO3与ZnO的酸碱中心相互催化作用,致使ZnO-WO3复合氧化物有着优异的敏感性能。     

纳米三氧化钨制备技术及研究现状

纳米三氧化钨(WO3)作为一种典型的敏感材料已经广泛运用到了工业及民用生活等领域,日益受到研究者们的广泛关注。不同维度的纳米结构可有望得到性能优异的功能材料,通过结构设计及形貌改善可显著提高纳米WO3的气敏性能,本文综述了近年来不同形貌纳米WO3的制备技术及其在气敏传感器方面的研究现状,并指出了在研究过程中存在的问题。     

铈掺杂WO_3纳米材料气敏特性研究

以金属W粉为原料采用溶胶—凝胶法制得纳米级WO3粉体,探讨了不同CeO2添加量对气敏特性的影响。CeO2掺杂WO3材料对挥发性有机化合物(VOCs)气体灵敏度有显著提高,而器件的工作温度有所降低。FE—SEM测试结果说明:CeO2掺杂对晶界的移动形成某种"钉扎"效应,使晶粒减小,比表面积增大。复阻抗谱分析认为,Ce4+主要存在于晶界,使晶界电阻增大,晶界电容减小,提高了WO3材料的气敏特性。     

WO3纳米材料的NO2气敏特性

通过固相掺杂法制得一系列不同掺杂量的WO3纳米粉体，利用X射线衍射仪，透射电镜等测试手段分析了材料的微观结构，测试了元件的气敏,分现，适量掺杂SiO2有利于提高WO3纳米材料对NO2气体的灵敏度，其中掺杂量为3％（质量分数）的烧结型气敏元件在120℃下对NO2有较高的灵敏度的选择性，是一种工作温度较低气敏性能很好的NO2气敏元件。     

常温下氧化钨基NO2传感器气敏特性的光照强度依赖研究

为了研究WO3的常温气敏性能,以热氧化钨丝的方法制备WQ3纳米材料并制作厚膜气敏元件,通过XRD对材料的晶体结构进行表征,对敏感元件进行了气敏性能测试,测得该元件在常温、0.4W/cm2紫外光(波长:300～450nm)辐照条件下对50ppm的NO2的灵敏度S=15.4,响应时间τres=2.5s,恢复时间τrec=18.1s;在加热功率为0.81W条件下,元件对50ppm NO2的灵敏度为S=22.5,响应时间τres=1.5s,恢复时间τrec=10.7s,研究了灵敏度对光功率密度和加热功率的依赖关系,实验结果表明WO3纳米材料在常温、紫外光照条件下对NO2具有较好的气敏性能.     

新型氧化钨气敏材料的制备及对一氧化氮气体检测的性能研究

文章以钨酸钠和草酸为前驱体,采用水热法制备了新型花状WO3纳米材料,花状结构为纳米片组装而成。以此材料作为敏感材料,在平面式的传感元件中进行了气敏性能测试。结果表明：花状WO3对一氧化氮气体具有优异的气敏性能,检测极限达到10×10-6,在200℃的工作温度,100×10-6浓度下的最高灵敏度达到了37,重复测试灵敏度保持性优异。此方法制备工艺方便,性能优异,说明该传感材料有望用于汽车尾气排放的检测。     

WO3-NiO复合氧化物的微乳法合成及其Cl2敏感特性

采用Triton X-100为表面活性剂,正己醇为助表面活性剂,环己烷为油相配制微乳液,利用微乳液体系制备了WO3-NiO复合金属氧化物,并对其进行了电感耦合等离子体质谱（ICP MS）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）以及氮气吸附-脱附的表征。为了进行对比,利用固相混合法制备了WO3-NiO样品,其WO3含量与微乳法制备的样品相同。对比评价了两种复合氧化物对氯气的敏感特性,发现其都呈现P型半导体特性,在250 ℃时,微乳法制备的样品比固相混合法制备的样品的灵敏度高100倍。     

WO_3/Si-NPA复合薄膜的电容湿度传感性能研究

制备了基于硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)的WO3/Si-NPA复合薄膜,并对其表面形貌进行了表征,研究了其电容湿度传感性能和基点电容的温度漂移。研究表明:WO3/Si-NPA继承了衬底Si-NPA规则的阵列结构的表面形貌特征,WO3的沉积形成了连续的WO3薄膜,WO3/Si-NPA是一种典型的纳米复合薄膜。室温下,WO3/Si-NPA的电容值随测试频率的增加而单调减小,但其灵敏度则在100 Hz时达到最大值。在此测试频率下,当环境的相对湿度从11%RH增加到95%RH时,元件的电容增量高达16 000%,显示WO3/Si-NPA对环境湿度有较高的灵敏度。同时,电容的湿度响应曲线显示出很好的线性。对其基点电容的温度稳定性研究表明:WO3/Si-NPA用作湿度传感的最佳工作温度区为15~50℃。     

纳米WO_3薄膜的光学性质及氢敏特性研究

采用磁控直流溅射法制备出纳米WO3薄膜,在N2气中进行退火处理。采用分光光度计、XRD等对退火前后的WO3薄膜进行了光学特性的分析。研究表明:在623 K进行退火处理的薄膜均匀、致密,呈现出较好的结晶态。采用光源激发对纯WO3薄膜在不同温度条件下的氢敏特性进行了研究,实验显示:WO3薄膜对H2的敏感性与温度有关,在348 K温度条件下,WO3薄膜的氢敏效应最好。     

掺杂对WO_3基气敏元件敏感特性的影响

在WO3粉体材料中加入质量分数为4%的瓷粉和不同质量分数的金属氧化物(SnO2,SiO2,Al2O3),以恒温600℃烧结1 h制成旁热式厚膜可燃性气敏元件。采用静态电压测量法,研究了元件的加热电压与元件灵敏度的关系。实验结果表明:WO3基元件掺入一定量的金属氧化物在加热功率为600mW时能提高元件的灵敏度。     

直流反应磁控溅射法制备WO_3薄膜及其氢敏特性研究

采用直流反应磁控溅射法,在未抛光的A l2O3基片上制备WO3薄膜,在干燥空气中经过热处理;利用SEM观察薄膜表面形貌;通过XRD测量,对薄膜的晶体结构进行分析;薄膜氢敏特性测试采用静态配气法。经过400℃热处理,当工作温度在270℃时,对体积分数为3×10-4氢气的灵敏度达到了77,稳定性较高,选择性好,响应时间很快,在15 s以内,是一种较理想的氢敏材料。     

Pt/Pd对WO_3燃气敏感元件的影响

在WO3粉体材料中加入Pt,PtO2,Pd,PdCl2,以恒温600℃烧结1h制成旁热式厚膜可燃性气敏元件。采用静态电压测量法,研究了元件的加热电压与元件灵敏度的关系。实验结果表明:WO3元件掺入质量分数为0.5%的Pt/Pd,在加热功率为600 mW时,能提高元件的灵敏度2~10倍。     

基于特殊形貌NiO电极的混合电位型C3 H6传感器研究

研究了特殊形貌NiO对基于该类敏感电极的混合电位C3 H6传感器的影响,实验数据显示：线型结构NiO敏感电极传感器在600℃下具有最好的响应值,达到了60 mV,其90%的响应和恢复分别为15,25 s。此传感器在600℃对0%～0.05% C3 H6具有较好敏感性能,且响应信号与气体体积分数对数之间有良好的线性关系,其灵敏度达－50.26 mV/decade。经气相催化分析,在400～600℃和0.01% C3 H6下,线型形貌NiO电极的平均气相催化效率最低,为31.4%（其余两种分别为42.7%,52.4%）,进而表现最优的传感器性能。