纳米结构三氧化钨的制备及其气敏性研究

发布时间：2017-08-13 18:01

  本文关键词：纳米结构三氧化钨的制备及其气敏性研究

  更多相关文章： 纳米结构三氧化钨 水热法 生长机理 气敏性能 气敏机理

【摘要】：本文以偏钨酸铵为钨源,柠檬酸为形貌控制剂,采用水热法合成了纳米结构的三氧化钨,分别研究了柠檬酸含量、pH值、水热反应温度和反应时间对纳米结构三氧化钨形貌和物相的影响,并采用XRD、SEM和TEM等设备对试样进行测试分析。结果表明,纳米棒状三氧化钨的直径为30~60 nm,长度约为1μm,最大长度为2.5μm,长径比约为10~15,最大径长比为1:80左右,纳米板状三氧化钨的厚度约为10~20 nm。并探讨了纳米结构三氧化钨的生长机理,研究了由其制备的气敏元件在乙醇、丙酮、氨气和甲醛四种气体条件下的气敏性能。在乙醇、丙酮、氨气和甲醛四种气体条件下分别对纳米棒状三氧化钨气敏元件、纳米板状三氧化钨气敏元件和纳米板棒状三氧化钨气敏元件进行了气敏性测试。测试结果表明:经过对比发现,纳米板状三氧化钨气敏元件相较于其他两种气敏元件而言其灵敏度最高,纳米板状三氧化钨气敏元件测试乙醇、丙酮、氨气、甲醛气体的最佳工作温度分别为350℃、300℃、325℃和250℃,均在气体浓度为1000 ppm下灵敏度达到最大,分别为25.4、18.52、30.29和18.31;纳米板状三氧化钨气敏元件对乙醇、丙酮、氨气和甲醛气体的最低检测浓度分别为50 ppm、50 ppm、25 ppm和100 ppm,其中当氨气气体浓度为25 ppm时,灵敏度即为2.81,说明纳米板状三氧化钨气敏元件对低浓度的氨气极为敏感。
【关键词】：纳米结构三氧化钨 水热法 生长机理 气敏性能 气敏机理
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ136.13;TB383.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 纳米材料概述8-10
• 1.1.1 纳米材料的定义8
• 1.1.2 纳米材料的分类8
• 1.1.3 纳米材料的应用8-10
• 1.2 纳米结构三氧化钨概述10-13
• 1.2.1 纳米结构三氧化钨的物理和化学性质10
• 1.2.2 纳米结构WO_3的制备方法10-12
• 1.2.3 纳米结构三氧化钨的应用12-13
• 1.3 本课题研究意义及主要研究内容13-15
• 1.3.1 课题研究意义13-14
• 1.3.2 主要研究内容14-15
• 第二章 实验部分15-21
• 2.1 实验试剂及仪器15-16
• 2.1.1 实验试剂15
• 2.1.2 实验仪器15-16
• 2.2 纳米结构三氧化钨粉体的制备16-17
• 2.3 样品的表征17-18
• 2.3.1 X射线衍射分析17
• 2.3.2 场发射扫描电子显微镜分析17
• 2.3.3 透射电子显微镜分析17-18
• 2.4 气敏性能测试18-21
• 2.4.1 气敏元件的制备18-19
• 2.4.2 气敏性能特征参数19-21
• 第三章 纳米结构三氧化钨的制备及表征21-35
• 3.1 引言21
• 3.2 制备纳米结构三氧化钨的影响因素21-32
• 3.2.1 柠檬酸含量对纳米结构WO_3的影响21-26
• 3.2.2 pH值对纳米结构三氧化钨的影响26-28
• 3.2.3 水热反应温度对纳米结构三氧化钨的影响28-30
• 3.2.4 水热反应时间对纳米结构三氧化钨的影响30-32
• 3.3 最佳工艺条件下合成的纳米结构三氧化钨的表征32-34
• 3.3.1 物相分析32-33
• 3.3.2 形貌分析33-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 纳米结构三氧化钨的气敏性研究35-55
• 4.1 引言35
• 4.2 气敏机理分析35-36
• 4.3 纳米棒状三氧化钨的气敏性36-41
• 4.3.1 乙醇气体的检测36-37
• 4.3.2 丙酮气体的检测37-39
• 4.3.3 氨气气体的检测39-40
• 4.3.4 甲醛气体的检测40-41
• 4.4 纳米板状三氧化钨的气敏性41-46
• 4.4.1 乙醇气体的检测41-42
• 4.4.2 丙酮气体的检测42-43
• 4.4.3 氨气气体的检测43-45
• 4.4.4 甲醛气体的检测45-46
• 4.5 纳米板棒状三氧化钨的气敏性46-51
• 4.5.1 乙醇气体的检测46-47
• 4.5.2 丙酮气体的检测47-48
• 4.5.3 氨气气体的检测48-50
• 4.5.4 甲醛气体的检测50-51
• 4.6 不同形貌的纳米结构三氧化钨的气敏性比较51-54
• 4.6.1 乙醇气体的检测51-52
• 4.6.2 丙酮气体的检测52
• 4.6.3 氨气气体的检测52-53
• 4.6.4 甲醛气体的检测53-54
• 4.7 本章小结54-55
• 结论与展望55-57
• 参考文献57-62
• 攻读硕士期间科研成果展示62-63
• 致谢63

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