本文關(guān)鍵詞：納米氧化鎢的調(diào)控合成及其氣敏性能研究

  更多相關(guān)文章： 納米氧化鎢 水熱法 兩相溶劑熱法 氣敏性能

【摘要】：面對日益增長的能源需求和環(huán)境問題,可再生能源的轉(zhuǎn)換、儲存和利用都變的尤為重要。與能源相關(guān)的技術(shù)性能都強烈的依賴于所使用材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。多種材料包括金屬、金屬硫化物、氧化物、碳化物、氮化物以及磷化物都已有所發(fā)展,其中,氧化鎢材料由于具有獨特的物理化學(xué)性質(zhì)而在光催化劑、氣敏傳感器、電化學(xué)和光線療法等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。本文通過水熱法和兩相溶劑熱法合成出了不同形貌及不同化學(xué)組成的氧化鎢納米材料:W O_3納米棒束、W O_3-x納米線和W O_3-x/GO復(fù)合材料。并對所合成的氧化鎢納米材料進(jìn)行了一系列的氣敏性能研究。得到的主要結(jié)果和結(jié)論如下:首先,以N a_2SO_4為形貌調(diào)控劑,通過水熱法制備出了不同形貌的W O_3納米材料。通過考察N a_2SO_4的加入量,我們得到了不同形貌和不同尺寸W O_3納米棒,實驗結(jié)果表明,N a_2SO_4的加入不僅在很大程度上影響納米W O_3的形貌,而且對納米W O_3的晶型也有很大影響。我們對所獲得的幾種不同形貌、尺寸的WO_3納米材料進(jìn)行了一系列的氣敏性能研究。與其他樣品相比,W O_3納米棒束傳感器對甲酸表現(xiàn)出優(yōu)異的氣敏響應(yīng)性(100 ppm甲酸,R a/R g=51.3),而且在干擾氣體中有較好的氣敏選擇性。然后,我們以鎢酸鈉為鎢源,采用簡單的兩相法,成功制備出超細(xì)的非計量比氧化鎢(W O_3-x)納米線。該納米線的直徑約2-3 nm,長徑比高達(dá)100,并且在較低溫度(100o C)下對NO2氣體展現(xiàn)出優(yōu)異的氣敏響應(yīng)性(10 ppm NO2,R g/R a=56.0)及氣敏選擇性。我們也對該WO_3-x納米線的形成條件進(jìn)行了初步的探究,實驗表明,反應(yīng)體系中合適的p H值和適量的油胺是合成WO_3-x納米線的關(guān)鍵因素。最后,采用兩相溶劑熱法,以含有豐富羥基和羧基的G O作為載體和形貌調(diào)控劑,成功制備出了非計量比結(jié)構(gòu)的W O_3-x/GO復(fù)合材料,并考察了回流溫度對產(chǎn)物形貌的影響。我們對得到不同形貌的W O_3-x/GO復(fù)合材料進(jìn)行了一系列的氣敏性能測試。與其他樣品相比,顆粒尺寸較小的發(fā)散式的星狀W O_3-x/GO復(fù)合材料對N O2氣體表現(xiàn)出較好的氣敏響應(yīng)性及選擇性。
【關(guān)鍵詞】：納米氧化鎢 水熱法 兩相溶劑熱法 氣敏性能
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1;TQ136.13
【目錄】：

• 摘要2-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-19
• 1.1 引言8-9
• 1.2 氧化鎢的基本性質(zhì)9-12
• 1.2.1 化學(xué)計量比氧化鎢9-11
• 1.2.2 非化學(xué)計量比氧化鎢11
• 1.2.3 氧化鎢水合物11-12
• 1.3 納米氧化鎢的制備方法12-15
• 1.3.1 水熱法12-13
• 1.3.2 溶劑熱法13-15
• 1.3.3 模板法15
• 1.4 納米氧化鎢在氣敏傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用15-18
• 1.4.1 氣敏傳感器的工作原理16
• 1.4.2 納米氧化鎢氣敏傳感器的研究進(jìn)展16-18
• 1.5 本論文研究意義及主要內(nèi)容18-19
• 第二章 水熱法合成WO_3納米棒束及其氣敏性能研究19-31
• 2.1 引言19-20
• 2.2 實驗部分20-23
• 2.2.1 實驗原料與試劑20
• 2.2.2 樣品的制備20-21
• 2.2.3 樣品的表征21
• 2.2.4 氣敏元件的制備和測試21-23
• 2.3 結(jié)果與討論23-30
• 2.3.1 形貌與結(jié)構(gòu)23-27
• 2.3.2 氣敏性能分析27-30
• 2.4 小結(jié)30-31
• 第三章 兩相溶劑熱法合成氧化鎢納米線及其氣敏性能研究31-42
• 3.1 引言31-32
• 3.2 實驗部分32-34
• 3.2.1 實驗原料與試劑32
• 3.2.2 樣品的制備32
• 3.2.3 樣品的表征32-33
• 3.2.4 氣敏元件的制備和測試33-34
• 3.3 結(jié)果與討論34-41
• 3.3.1 形貌與結(jié)構(gòu)34-38
• 3.3.2 氣敏性能分析38-41
• 3.4 小結(jié)41-42
• 第四章 兩相溶劑熱法合成納米氧化鎢/GO復(fù)合材料及其氣敏性能研究42-51
• 4.1 引言42-43
• 4.2 實驗部分43-45
• 4.2.1 實驗原料與試劑43
• 4.2.2 樣品的制備43-44
• 4.2.3 樣品的表征44
• 4.2.4 氣敏元件的制備和測試44-45
• 4.3 結(jié)果與討論45-50
• 4.3.1 形貌與結(jié)構(gòu)45-47
• 4.3.2 氣敏性能分析47-50
• 4.4 小結(jié)50-51
• 第五章 結(jié)論與展望51-53
• 5.1 結(jié)論51
• 5.2 展望51-53
• 參考文獻(xiàn)53-64
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文情況64-65
• 致謝65-66

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