气敏材料,即气体敏感材料,是指可以感知环境中某种气体及其浓度的材料,其工作原理是将气体的种类和浓度等信号转换成电信号,从而达到检测的目的。
作为n型半导体的WO3是一种优良的气敏材料,对NOx、SOx、H2S等有毒有害气体都具有良好的敏感性。中钨在线提供优质WO3材料。
近年来,随着经济和工业的迅速发展,诸如NO2等有毒有害气体已引起了严重的环境污染问题,例如,酸雨和光化学烟雾等,由于其毒性和破坏性,NO2的检测已经引起了广泛的关注。
因此,研究出灵敏可靠、低检测限和低功耗NO2气敏传感器至关重要。
在金属氧化物半导体中,WO3被认为是用于检测NO2的最有希望的敏感材料。WO3是一种n型金属氧化物半导体材料,在与被测气体接触时,其电阻发生变化,从而使输出信号产生相应的改变而达到检测气体的目的。
虽然气敏传感器也有以TiO2和SnO2等半导体为基材的,但它们对工作温度要求高,而且很难实现小型化、集成化。所以,研究人员把目光转向了WO3。
有研究人员以PEG-400为分散剂制得WO3纳米粉体,并将粉体制成旁热式气敏元件,气敏性能测试结果表明,该WO3纳米颗粒对三甲胺具有较高的灵敏度和选择性。而且,该WO3基气敏传感器对检测鱼贝类食品是否变质提供了一种快捷、方便、准确的检测方法。
也有学者认为,WO3纳米材料在提高灵敏度、降低工作温度,特别是提高选择性和稳定性上还有很大的研究空间,并且还需克服制备的高成本,探索简易而且重复性强的制备工艺,以便更早地应用于商业化生产,为社会生产生活服务。
WO3气敏元件的制备
将WO3纳米粉体加适量的羟甲基纤维素的松油醇溶液作为粘合剂,研磨,调浆,均匀地涂在Al2O3管(其两端焊着金属丝)外壁上,制成气敏元件,将Ni-Cr丝作为加热器穿插在Al2O3管内,可控制Al2O3管的表面温度在100-500℃。空气和被测气体的湿度均为60%。
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