[发明专利]一种用于三甲胺气体传感器的厚度可控的WO3

说明书

本发明公开了一种用于三甲胺气体传感器的厚度可控的WO₃纳米片的制备方法，属于气体传感器领域。该WO₃纳米片厚度可从10nm左右调控到5nm左右。本发明通过采用双表面活性剂的方法，通过调整初始反应温度、油酸钠和辛酸钠的用量，以及硝酸和钨酸钠的浓度和用量，保温时间，搅拌时间等制备条件可以控制WO₃纳米片的厚度。本发明所制备的厚度可控的WO₃纳米片作为气体传感器的涂覆材料，用于检测三甲胺取得了很好的效果。当该纳米片的厚度为5nm时，在25℃下，对TEA有很好的响应，当TEA含量为250ppm时，响应值为8.2，并且选择性良好。

技术领域

本发明属于气体传感器领域，具体涉及一种用于三甲胺(TEA)气体传感器的涂覆材料‐‐‐‐WO₃纳米片的制备技术，特别涉及一种厚度可控的WO₃纳米片的制备技术。

背景技术

气体传感器是一种能检测气体成分、浓度并将其转化为电信号的器件或装置。随着工农业生产技术的发展，及时、准确地对易燃、易爆、有毒、有害气体进行检测监控已成为当前煤炭、石油、化工、电力等部门急待解决的重要课题。同时，人们生活水平的日益提高，追求高质量的生活品质成为趋势，也迫切要求研制开发各种各样高灵敏度、超小型、多功能化的气体传感器，如CH₄, CO传感器以及检测鱼类水产品新鲜程度的传感器(S.H.Yu,etal. Morphology‐Driven High‐Performance Polymer Transistor‐based Ammonia GasSensor,ACS Appl.Mater.Interfaces,2016,8,6570‐6576；M.Drobek,et al. MOF‐BasedMembrane Encapsulated ZnO Nanowires for Enhanced Gas Sensor Selectivity,ACSAppl.Mater.Interfaces,2016,8,8323‐8328.)

三甲胺(TEA)是一种重要的化工原料，可以作为有机溶剂、防腐剂、催化剂等来使用，广泛应用于各个领域。但是TEA的毒性很大，人暴露在TEA气体中，会发生刺激眼睛、头疼、恶心、肺水肿甚至会导致死亡(S.Bai,,et al.Heterostructures of polyaniline@SnO₂ loading on flexible PET thin films for triethylamine detection at roomtemperature.New J.Chem.,2016,40,4595‐4600；D.X.Ju,et al.Near room‐temperature,fastresponse and highly sensitive triethylamine sensor assembled withAuloaded ZnO/SnO₂ core‐shell nanorods on flat alumina substrates. ACSAppl.Mater.Interfaces,2015,7,19163‐19171.)。另外，鱼类和其他海洋食物在腐烂过程中会释放出大量的TEA，TEA可以用来检测鱼类和其他海洋食物的新鲜程度(W.Hyung‐Sik,et al.Highly sensitive and selective trimethylamine sensor using one‐dimensional ZnO‐Cr₂O₃ heteronano‐structures,Nanotechnology,2012, 23,245501.)。因此，快速、在线检测TEA非常重要。TEA的检测方法很多，例如气相/液相色谱，质谱等，但是这些检测方法所需要的设备复杂、昂贵，在实践中难以大规模应用。所以，发展新的高选择性、高灵敏性和快速响应的用于医药工业、化学工业、食品工业以及日常生活的TEA传感器，就显得十分必要了。