本文將探討納米板狀三氧化鎢氣敏元件在乙醇?xì)怏w,丙酮?dú)怏w,氨氣氣體,甲醛氣體不同濃度時(shí)在溫度-靈敏度方面的氣敏性研究。納米結(jié)構(gòu)三氧化鎢作為對多種有毒氣體都具有較好靈敏度的半導(dǎo)體材料,可以有效地提高氣敏元件的靈敏度和響應(yīng)速度,以納米結(jié)構(gòu)三氧化鎢為氣敏性物質(zhì)的氣敏傳感器,就可以對目標(biāo)氣體進(jìn)行更低濃度的檢測,這樣可以大大降解有害氣體對人類健康造成的危害。因此,研究納米結(jié)構(gòu)WO3有利于充分運(yùn)用其良好的半導(dǎo)體性質(zhì),提高其在氣體傳感領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值,提供更優(yōu)良的半導(dǎo)體材料。
1.0?乙醇?xì)怏w的檢測
納米板狀WO3氣敏元件在不同乙醇?xì)怏w濃度時(shí)的溫度-靈敏度特性,發(fā)現(xiàn)在同一工作溫度下,隨著乙醇?xì)怏w濃度的增大,納米板狀WO3氣敏元件的靈敏度就越大。在工作溫度低于200℃時(shí),納米板狀WO3氣敏元件對乙醇?xì)怏w的靈敏度較低,當(dāng)氣體濃度增大到1000ppm時(shí),靈敏度為6.58;隨著測試的工作溫度的升高,氣敏元件對乙醇?xì)怏w的靈敏度也隨之增加,在300ppm、500ppm、1000ppm氣體濃度下,靈敏度均呈線性增大,但是,在乙醇?xì)怏w濃度為100ppm時(shí),增大趨勢相對不明顯。因此納米板狀三氧化鎢氣敏元件測試乙醇?xì)怏w的最佳工作溫度為350℃,當(dāng)乙醇?xì)怏w濃度為1000ppm時(shí),靈敏度達(dá)到最大為25.40。
2.0?丙酮?dú)怏w的檢測
納米板狀WO3氣敏元件在不同丙酮?dú)怏w濃度下的溫度-靈敏度特性,在同一工作溫度下,隨著丙酮?dú)怏w濃度的增大,納米板狀WO3氣敏元件的靈敏度就越大,當(dāng)氣敏元件測試的工作溫度范圍為150~300℃時(shí),各個(gè)濃度下的靈敏度均呈線性增加,其中,丙酮?dú)怏w濃度為1000ppm時(shí),靈敏度增大最顯著。在最佳工作溫度350℃下,測試了氣敏元件在不同濃度下對丙酮?dú)怏w的響應(yīng)-恢復(fù)情況,可看出,當(dāng)丙酮?dú)怏w的濃度為500ppm時(shí),氣敏元件的響應(yīng)時(shí)間最短為64s,當(dāng)丙酮?dú)怏w的濃度為300ppm時(shí),氣敏元件的恢復(fù)時(shí)間最短為66s。
3.0?氨氣氣體的檢測
納米板狀WO3氣敏元件在不同氨氣氣體濃度下的溫度-靈敏度特性,在同一工作溫度下,隨著氨氣氣體濃度的增大,納米板狀WO3氣敏元件的靈敏度也相應(yīng)地隨之增大。當(dāng)氨氣氣體濃度為25ppm時(shí),在最佳工作溫度325℃下,氣敏元件的靈敏度最大值為2.81,說明納米板狀WO3氣敏元件對氨氣氣體相當(dāng)靈敏,可以在低濃度下檢測到。
4.0?甲醛氣體的檢測
納米板狀WO3氣敏元件在不同濃度的甲醛氣體中的溫度-靈敏度特性,在同一工作溫度下,隨著甲醛氣體濃度的增大,納米板狀WO3氣敏元件的靈敏度也隨之增大。響應(yīng)-恢復(fù)時(shí)間對于氣敏傳感器是非常重要的參數(shù),在最佳工作溫度250℃下,測試了氣敏元件在不同濃度下對氨氣氣體的響應(yīng)-恢復(fù)情況,可看出,當(dāng)甲醛氣體的濃度為800pp時(shí),氣敏元件的響應(yīng)時(shí)間最短為40s,當(dāng)甲醛氣體的濃度為600ppm時(shí),氣敏元件的恢復(fù)時(shí)間最短為55s。