水熱合成法制取氧化鎢納米線

氧化鎢是一種過渡金屬氧化物，屬n型半導體，其用途十分廣泛。目前，大量的研究發現鎢基氧化物除了作為催化、電致變色、太陽能吸收材料和隱形材料之外，還具有熱敏、壓敏和氣敏等半導體功能材料的特性。

氧化鎢納米晶膜在氣敏感測器、 光催化、光電導等方面的應用和研究正越來越多的引起人們的高度重視，尤其是在氧化物半導體氣敏感測器應用領域，氧化鎢已被認為是檢測NOx、SOx、NH₃、H₂S等最有前景的新型氧化物氣敏材料之一。

自於1991年發現碳納米管以來，由於材料維度的降低和結構特徵尺寸的減少，與傳統的材料相比，一維納米材料呈現出更加新潁的電、磁、光、熱等物理和化學特性， 並在快速發展的高科技領域展現出越來越多潛在的應用價值和廣闊的應用前景。其中，氧化鎢納米線與傳統的氧化鎢材料相比具有更大的比表面積，其在氣敏感測器、電致發光、光致 發光、電導電極及光催化等方面均具有廣泛的應用前景。

採用水熱合成法制取，在寬範圍內大規模製備氧化鎢納米線氣敏材料的方法，並繼而提供一種對H₂、CO和NH₃具有高靈敏度、重複性能好、穩定性高的氧化鎢納米線感測器的製備方法，其主要過程如下：

(1)配製氣敏材料漿料

以上述製備得到的氧化鎢納米線為主體材料，以乙基纖維素和松油醇為粘合劑，並添加適量的玻璃料以增強敏感材料和氧化鋁基板之間的粘附力，將上述材料按比例混合並攪拌均勻後即制得敏感材料漿料。

(2)組件燒結

將上述(1)制得的漿料絲網印刷在被有銀電極和引線的氧化鋁基板上，在80℃的空氣中 充分乾燥，在箱式爐中於300～450℃的溫度下燒結1～2小時，制得氧化鎢納米線氣敏感測器組件。

(3)組件老化

將上述(2)中燒結後的氣敏組件在300℃老化120小時製成氧化鎢納米線氣敏感測器。

在步驟(2)的燒結過程中，升溫速率為3℃/分鐘，在最高溫度保溫1～2小時後使敏感元 件自然降至室溫。

水熱法的優點和積極效果是：製備方法和製備步驟非常簡單，製備原料廣泛，製備過程 中的工藝參數容易控制，整個製備過程的能源消耗非常少，所製備的氧化鎢納米線具有大的 比表面積和較高的熱穩定性，而且該納米線在氣敏應用領域對低濃度(1～100ppm)H₂、CO和 NH₃具有很高的靈敏度、良好的重複性和很高的穩定性。

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