納米MoO3的水熱合成及氣敏性能研究.pdf

1、三氧化鉬是一種寬帶隙的N型半導體,其具有特殊的層狀結構,在電學、催化和氣敏方面都有十分廣泛的應用,是一種重要的功能材料,近年來受到越來越多研究者的關注。但總的來講,目前關于對納米三氧化鉬的合成及性能研究相對于ZnO、TiO2、SnO2等金屬氧化物要少得多,這可能是由于鉬的價格比較昂貴。因此,深入探索研究氧化鉬的合成方法及性質用途具有重要的實際意義。
　　如今已有多種方法能夠成功合成出純度較高的三氧化鉬,但如何使生產流程更簡單、成本

2、更低廉、效率更高,以及控制材料的尺寸使其達到納米尺寸,仍具有很大的挑戰(zhàn)。納米技術是當今社會的一大研究熱點,這是因為材料的尺寸對材料的性能影響重大,當材料的晶粒尺寸減小到納米級別時,材料將表現出很多與普通材料完全不同的性能。在這樣的背景下,筆者開始了本文的研究,旨在探索納米三氧化鉬的水熱合成及微觀形貌的控制方法,并研究三氧化鉬不同微觀形貌對其氣敏性能的影響。本文的主要內容如下:
　　首先,研究了水熱反應中,不同酸性介質對產物形貌的影

3、響。采用鉬酸鹽為鉬源,分別以雙氧水、硝酸、鹽酸為酸性介質,在不添加任何表面活性劑的條件下,水熱反應均得到正交相的一維納米三氧化鉬,這主要與正交三氧化鉬的原子排列方式有關。
　　其次,研究了水熱反應中,不同添加劑對產物種類及形貌的影響。發(fā)現某些添加劑因本身會與鉬酸鹽發(fā)生反應而使反應結束得不到氧化鉬,而某些添加劑則會嚴重影響氧化鉬的擇優(yōu)取向生長,改變其微觀形貌。文章重點研究了常用陽離子表面活性劑CTAB對產物形貌的影響,并對其成形機理

4、進行了分析。由于不同CTAB濃度下,其膠束形狀的不同,最終使得產物的形貌差異較大。
　　最后,對幾種具有代表性的不同形貌的三氧化鉬進行了氣敏性能測試。分別測試了納米帶、納米網、海膽結構及微米顆粒結構的三氧化鉬對500ppm濃度乙醇氣體的靈敏度—工作曲線和響應—恢復時間曲線。結果表明,四種不同形貌的三氧化鉬對乙醇氣體的最佳工作溫度均為250℃左右,具有最大比表面積和眾多空隙結構的納米網狀三氧化鉬具有最大的靈敏度,海膽結構及納米帶結構