一种WO3纳米花材料的制备及其在气体传感器中的应用制造技术

本发明专利技术提供一种WO3纳米花材料的制备及其在气体传感器中的应用。采用NaOH浸出工艺提取白钨精矿中的钨，以获得含钨的浸出液；将浸出液加入到HCl溶液中形成钨酸沉淀物，将洗涤后的钨酸加入去离子水以及H2O2溶解；用HCl溶液调混合溶液pH值至1.2～1.8，经100～180℃恒温条件下反应4～16h后，获得由纳米片自组装而成的WO3纳米花，该纳米花的直径为300～420nm、厚度为100～140nm，纳米片的长度为170～390nm、宽度为120～140nm、厚度为30～50nm，具有六方相晶体结构。将此WO3纳米花涂覆于陶瓷管外表面的金电极上，然后经老化处理制备成气体传感器。基于本发明专利技术方法制备NO2气体传感器，可以实现对低浓度、甚至ppb级NO2气体的高选择性、低工作温度的快速响应。

Preparation of a WO3 nanoflower material and its application in gas sensors

【技术实现步骤摘要】
一种WO3纳米花材料的制备及其在气体传感器中的应用
本专利技术涉及半导体氧化物的气体传感器
，具体涉及一种用白钨精矿合成由纳米片自组装而成的WO3纳米花的方法及其在气体传感器中的应用。
技术介绍
随着我国科学技术的快速发展以及工业化进程的不断加快，特别是在煤炭、石油、化工、汽车以及矿业开采等领域的产品生产及使用过程中，越来越多的易燃易爆或有毒有害气体排放到空气中，造成了严重的环境污染，甚至还可能引发火灾、爆炸等，严重威胁着人类的健康和安全。其中，二氧化氮(NO2)是一种常见的具有刺激性气味的强毒性气体，主要来源于一些化石燃料的高温燃烧以及机动车辆的排放等。它不仅是引起酸雨的主要原因，还可以导致臭氧层变薄、土地酸化、地表水富营养化等一系列的环境问题。同时，NO2还会破坏人的呼吸系统，严重危害人类的健康，在相当低的浓度下就可以损害人体的呼吸系统。因此，为了有效保护环境以及人身安全，亟需开发出一种适用于低浓度检测、选择性好的NO2气体传感器。WO3是一种最为常见且用途十分广泛的金属氧化物功能材料，具有优异的气敏、催化和光电等性能，被广泛应用于气体传感器、催化剂、光电解等领域，对NO2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种WO3纳米材料，其特征在于，所述WO3纳米材料为六方相晶体结构；所述WO3纳米材料的形貌为纳米片组成的纳米花；所述纳米花的直径为300～420nm、厚度为100～140nm，所述纳米片的长度为170～390nm、宽度为120～140nm、厚度为30～50nm。

【技术特征摘要】
1.一种WO3纳米材料，其特征在于，所述WO3纳米材料为六方相晶体结构；所述WO3纳米材料的形貌为纳米片组成的纳米花；所述纳米花的直径为300～420nm、厚度为100～140nm，所述纳米片的长度为170～390nm、宽度为120～140nm、厚度为30～50nm。2.一种权利要求1所述的WO3纳米材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：①采用氢氧化钠浸出工艺对白钨精矿中的钨进行提取，得到浸出液；所述氢氧化钠溶液的浓度为15～18mol/L，所述浸出液中，W的浓度为50～200g/L；②将步骤①所得浸出液取出加入HCl溶液中，磁力搅拌2～5min后得白色钨酸沉淀；所述HCl溶液的浓度为2～4mol/L；所述浸出液和HCl溶液的体积比为1:2～1:5。③将步骤②所得白色钨酸沉淀离心、洗涤、干燥，得到钨酸产物，随后向所述钨酸产物中加入去离子水，再加入浓度为30％的H2O2，于20～30℃下磁力搅拌10～20min，然后用浓度为2～4mol/L的HCl溶液调混合溶液pH值至1.2～1.8，再将此溶液于20～30℃下磁力搅拌10～20min后，于100～180℃恒温条件下水热反应4～16h，得到白色沉淀产物；所述去离子水的体积(mL)与钨酸产物中钨(W)的质量(g)的用量比为50～120:1；所述钨酸产物中钨(W)与H2O2的质量比为0.8～1.2:1；④将步骤③所得白色沉淀产物水洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈岩柏，李停停，卢瑞，赵思凯，李国栋，高淑玲，刘文刚，魏德洲，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21