马江微，李怡敏，朱亚武，雍 辉，崔 燕，孙志刚，胡季帆

(太原科技大学 材料科学与工程学院，太原 030024)

0 引 言

近年来，新冠疫情的发生使得日常消耗品消毒液的需求量日益增加，氯气(Cl2)作为消毒液的重要原料，其需求量同时增加，因此，开发灵敏度高、选择性好、检测限低、成本低、便携式的Cl2气体传感器具有重要意义。目前已被报道的Cl2传感器金属氧化物半导体材料有In2O3[1]、SnO2[2]、WO3[3]、ZnO[4]、和CdIn2O4[5]等。其中，最常见的金属氧化物半导体材料分别是In2O3，它是一种重要的n-型半导体材料，具有宽带隙，已广泛应用于有毒气体探测器、太阳能电池和生物传感。为了提高Cl2气敏性能，目前常采用控制形貌[6]、掺杂[7]和复合[8]等方法。

众所周知，氧空位是金属氧化物半导体中的元素点缺陷[9]，在电催化[10]、超级电容器[11]和气体传感器[12]等应用中发挥着重要作用。氧空位的存在不仅可以调控金属氧化物的电子结构，还提供了更多的活性位点，进而可以促进气体吸附过程[13]。Hieu课题组证明了氧空位是Cl2传感过程中重要的反应位点[14]，因此，提高氧空位浓度是制备具有高性能In2O3基传感材料的一种有效方法。在金属氧化物中产生氧空位的传统方法是氢气热退火[15]，然而，这种方法成本高和安全性差。近年来，一些改变金属氧化物氧空位浓度的其它方法被报道，如掺杂金属[16]，高温退火[17]，等离子体刻蚀[18]和溶液还原方法[19]等。例如，Mi课题组利用碳掺杂可以降低氧空位的形成能，从而诱导富氧空位材料的生成，通过水热法和氢气氩气保护煅烧制备了氧空位富集的C-In2O3材料[20]。……