WO3薄膜的制备及气敏特性研究进展

WO3薄膜是一种智能材料，在电致变色、共催化和气敏性方面具有广阔的应用前景。综述了WO3薄膜材料的制备方法及现状，并对其优缺点进行了评价。介绍了气敏性方面的应用和机理，说明了不同掺杂对气敏的影响；并对今后的发展方向提出了一些看法。     

纳米WO3制备方法的研究进展

将新型气敏材料ＷＯ３制成纳米级粒子,会大大提高其灵敏度。指出了纳米三氧化钨在气敏材料领域的应用前景,并着重对纳米三氧化钨的制备方法进行了评述。     

ITO气敏材料的制备和掺杂工艺的研究进展

主要介绍了ITO薄膜的制备工艺和掺杂优化工艺,例举了两种气敏机理的推论以及掺杂优化的机理。指出今后ITO气敏材料的气敏机理将成为研究重点,新形态ITO材料的研发将成为主要发展方向。     

WO3中的掺杂及其气敏特性

在ＷＯ３微粉料中掺入１ｗｔ％的不同金属氧化物或金属盐，使ＷＯ３的气敏性能明显变化，掺入Ｔｈ＾＝４，Ｃｄ＾＋４，Ｌｉ＾＋１，Ａｇ＾＋１等可提高对Ｈ２Ｓ的灵敏度，掺入Ｒ＾＋３，Ｔｈ＾＋４，Ｃｅ＾＋４等可增加对乙醇等气体的灵敏性，而对Ｈ２，ＣＯ，ＣＨ４，Ｃ４Ｈ１０等不敏感，而且具有良好的响应恢复特性。     

碳纳米管掺杂纳米WO3气敏材料的制备及其应用

为降低WO3气敏元件的工作电压,改善WO3基敏感材料的气敏性能,采用化学吸附沉淀-水热法合成WO3和WO3/SWCNT复合材料,并研究矿化剂用量和SWCNT掺杂量对其气敏性能的影响.结果表明,大剂量矿化剂的使用会降低WO3的气敏性能;碳纳米管掺杂可以使WO3在较低的工作温度下有较高的灵敏度.SWCNT掺杂量为1％的元件...     

ITO气敏材料的制备和掺杂工艺的研究进展

主要介绍了ITO薄膜的制备工艺和掺杂优化工艺,例举了两种气敏机理的推论以及掺杂优化的机理。指出今后ITO气敏材料的气敏机理将成为研究重点,新形态ITO材料的研发将成为主要发展方向。     

纳米SnO_2气敏材料制备的研究进展

为了解国内外SnO2气敏材料及其制备技术的研究进展,对纳米SnO2粉体材料以及膜的制备技术和研究进展进行了详细的综述,并对其未来的发展趋势进行了展望。结果认为,SnO2纳米粉体与SnO2膜等气敏材料的制备与使用仍是今后一段时间内重点发展对象;制备技术的不断成熟将使SnO2纳米功能材料作为气敏材料而深入研究和广泛应用,结合掺杂等手段,将进一步推动SnO2气敏元件的高效微型、集成化、智能化发展。     

稀土金属掺杂WO3的气敏性能研究

采用H2O2氧化-水热结晶法制备掺杂La（NO3）3（La（NO3）3与WO3的摩尔比为1％、3％、5％、7％、9％）的WO3粉体,测试了不同比例掺杂La所得元件的气敏性能,得出结论：掺杂量为5％的时候气敏性能最佳。采用同样的方法制得掺杂量为5％La、Ce、md、Sm、Eu和Gd的WO。气敏元件,并测试了其气敏性能,掺杂5％Gd的WO3气敏元件相比其他稀土金属元素掺杂的WO3气敏元件对50ppmNO2和Cl2的灵敏度是最好的,分别为305．667和416．233。     

纳米ZnO气敏传感器研究进展

半导体金属氧化物气敏传感器被广泛应用于有毒性气体、可燃性气体等的检测.ZnO是一种重要的半导体气敏材料,特别是纳米ZnO,由于其粒子尺寸小,比表面积大,成为被广泛研究的气敏响应材料之一.简要介绍了纳米ZnO气敏传感器的气敏机理、主要特性,综述了通过新型纳米形貌、结构制备以及元素掺杂改性提升纳米ZnO气敏性能等方面的研究进展,并进一步指出了纳米ZnO气敏传感器研究中存在的问题和未来的研究方向.     

γ—Fe2O3超微粉的制备及气敏掺杂效应

介绍了近年来γ-Fe2O3超微粉在制备方法上的新进展,以及用作气敏材料时,通过掺杂不同化合物以提高其相变温度和气敏性等。     

钙钛矿型SmFeO3纳米材料的制备及酒敏特性研究

采用溶胶-凝胶法并经850℃热处理制备了具有单一正交钙钛矿结构、平均粒径约40nm的SmFeO3粉体,并用该粉体做成气敏元件,测试了其气敏性能.测试结果表明,SmFeO3具有较好的酒敏特性,在0.03%乙醇气氛中的灵敏度高达51.03,并具有良好的选择性及响应-恢复特性,线性检测范围较宽.     

WO3薄膜气敏光学传感特性研究

WO3薄膜是良好的光学气敏传感器材料.采用溶胶凝胶法制备了WO3掺杂薄膜,对样品在不同浓度氢气气氛中的气敏光学性质、敏感度及响应时间进行了测试、分析和计算,并结合光传输理论给出了气敏薄膜的光学变化机制,理论分析与实验结论吻合.     

溶胶-凝胶法纳米WO3材料的合成、表征及气敏性能

采用溶胶-凝胶法制备了一系列掺杂有SiO2的WO3纳米粉体,通过TEM、XRD等分析手段对产物粉体的粒度、晶相结构进行了表征,测试了材料的气敏性能,探讨了煅烧温度、掺杂量、工作温度对材料气敏性能的影响。结果表明：适量SiO2的掺杂有利于提高WO3对NO2气体的灵敏度,其中掺杂量为3％（质量分数）的气敏元件在较低的工作温度下气敏性能突出。     

WO3薄膜氢致变色机理的研究进展

WO3有着良好的氢致变色效应,是一种优异的氢敏感材料.对WO3薄膜氢致变色机理的研究有助于研制出更高灵敏度的WO3基氢敏传感器.目前,关于WO3薄膜的氢致变色机理主要有3种模型,即能级模型、价间跃迁模型和色心模型.分别评述了这3种理论,同时结合作者在WO3薄膜氢敏性能方面的实验研究工作,提出WO3薄膜氢致变色机理与钨离子在W6 ～W5 之间的价间跃迁和O离子的化合环境及含量的变化有关.     

溶胶-凝胶-热解法制备介孔WO3薄膜及其电致变色性能研究

采用溶胶-凝胶-热解工艺,以PEG-400为结构导向模板剂,合成出介孔WO3薄膜,通过XRD、SEM、BET等对其晶相组成,显微结构,比表面积和孔径分布等进行了测试,结果表明所制备的介孔WO3薄膜材料为立方晶相,其平均孔径在6.37nm,比表面积高达20.69 m2/g;电化学循环伏安和光谱测试分析表明该薄膜具有良好的电致变色性能,对可见光具有很好的调制功能,平均最大透过率调制幅度可达69.96%.     

Ce掺杂纳米WO_3的制备及其气敏性能研究

在乙醇和水溶液体系中,以钨酸铵和硝酸铈为原料采用溶胶-凝胶法制得纳米级Ce掺杂的WO3粉体。用XRD测试了纳米颗粒的晶相和晶体结构,发现掺杂少量Ce的WO3粉体晶型单一,结晶度增强。用扫描电镜和比表面测试仪表征了WO3基纳米粉体。用TG-DTA测试5%Ce+WO3干凝胶,结果表明所制备的含吸附水和有机物的5%Ce+WO3纳米颗粒在450℃下反应完全。纯WO3和Ce掺杂的WO3厚膜元件对H2S有很好的灵敏度和选择性。与纯WO3元件相比,掺杂Ce的WO3元件在相对湿度RH=20%～70%有好的抗湿能力,稳定性增强。     

湿化学法制备纳米WO3粉体的研究进展

综述了目前国内外湿化学法制备纳米WO3粉体的主要方法：水解法、沉淀法、溶胶-凝胶法、水热合成法及微乳液法，并对各种制备方法的优缺点进行了简要的讨论。与传统方法相比，湿化学法制备的纳米WO3粉体更细且粒径分布可控、均匀性及分散性好。     

气敏材料Au-WO3催化特性的物理解释

对Au-WO3粉体材料的制备及氨酶特性进行了研究,得到材料的电阻和对氨的灵敏度随Au含量的增加先增大,达到某一极值后减小的实验结果,本文还用透射电子显微镜（TEM）观察了Au颗粒在WO3表面的分布情况,发现Au颗粒的团聚现象,根据电子催化模型对Au在WO3表面的随机分布情况进行了计算机模拟,模拟结果与实验观测现象相符,在此基础上给出了Au颗粒催化机理的定性物理解释。     

磁控溅射WO3电致变色薄膜的太阳吸收率

采用直流磁控反应溅射工艺制备了WO3薄膜.WO3薄膜在原始状态和注入Li离子后的平均透射率分别为83%和6%,变化接近77%,表明该WO3薄膜具有很好的电致变色性能.根据薄膜的透射率和反射率计算了WO3薄膜的太阳吸收率:WO3薄膜在着色态和褪色态的太阳吸收率分别为0.780和0.123.     

The effect of calcination temperature on the capacitive properties of WO3-based electrochemical capacitors synthesized via a sol-gel method

Electrochemical capacitor （EC） is a promising energy storage device which can be hybridized with other energy conversion or energy storage devices. One type of ECs is pseudocapacitor made of metal oxides. WO3 is an inexpensive semiconductor metal oxide which has many applications. However the application of WO3 as an EC material was rarely reported. Therefore in this research EC was prepared from WO3 nanomaterial synthesized by a sol-gel process. The WO3 gel was spin-coated on graphite substrates and calcined at various temperatures of 300~C, 400℃, 500℃ and 600℃ for 1 h. Cyclic voltammetry （CV） measurements were used to observe the capacitive property of the WO3 samples. SEM, XRD, FTIR and Brunauer-Emmett-Teller （BET） analyses were used to characterize the material structures. WO3 calcined at 400~C was proved to have the highest capacitance of 233.63 Fo g^-1 （1869 mFo cm-2） at a scan rate of 2 mVo s-1 in 1 mol/L H2SO4 between potentials -0.4 and 0.4 V vs. SCE. Moreover it also showed the most symmetric CV curves as the indication of a good EC. Hence WO3 calcined at 400℃ is a potential candidate for EC material of pseudocapacitor type.