花状WO3纳米结构的水热合成及其甲醛气敏研究*

2019-07-08彭姝迪

传感技术学报 2019年6期

林珑,彭姝迪,吕程,周渠

(1.重庆水利电力职业技术学院,重庆 402160;2.国网重庆市电力公司电力科学研究院,重庆 401123; 3.西南大学工程技术学院,重庆 400715)

1 实验

1.1 实验材料

本实验所用的原材料包括:二水钨酸钠(NaWO4·2H2O),阿拉丁试剂;盐酸(HCl,2M),重庆市川东化工试剂厂;无水乙醇(C2H5OH),重庆市川东化工试剂厂;实验过程用水均为高纯水,所用化学试剂均为分析纯。

1.2 花状WO3纳米结构的制备

称取1.5 g二水钨酸钠溶于30 mL高纯水中,所得溶液在磁力搅拌下持续15 min,然后滴加盐酸溶液直至混合溶液pH值为2,随后将该溶液转移至50 mL聚四氟乙烯内衬水热釜中,将水热釜放至马弗炉中,在160 ℃下反应8 h。水热结束后,将水热釜自然冷却12 h,将所得产物用高纯水和无水乙醇分别离心洗涤3 次,最后在80 ℃下烘干产物8 h,得到三维纳米花状WO3粉体。

1.3 表征方法

所得WO3粉体的物相成分通过日本理学公司生产的D/Max-1200型(Cu-Kα靶,λ=0.154 178 nm)X射线衍射仪(XRD)进行分析,微观形貌通过日本电子公司的JSM-5510型扫描电子显微镜(SEM)进行观察。制得的基于WO3纳米花的旁热式气敏元件的气敏特性通过北京艾利特公司生产的CGS-8气敏分析系统进行测试。

实验中WO3基气敏元件的灵敏度由元件在空气中的电阻Ra及元件在目标气体中的电阻Rg决定,灵敏度S的计算公式为:S=Ra/Rg[13]。气敏元件的响应恢复时间分别定义为气体响应上升至最大值的90%和下降至最大值的10%所需的时间[14]。