[发明专利]表面改性氧化钨纳米材料的制备方法及其产品和应用

说明书

本发明提供一种表面改性氧化钨纳米材料的制备方法，所述方法包括：在纳米氧化钨表面，利用原子层沉积修饰一层SnO纳米层，形成异质结结构，能够有效提升WO₃纳米材料的气体传感性能，所用的前驱源分别为N,N'‑二甲基乙二胺亚锡和水，沉积温度为150℃，沉积厚度为2‑10nm。该材料利用原子层沉积在WO₃纳米颗粒表面沉积SnO层，形成WO₃/SnO异质结，大幅提升了其对甲醛的气敏性能。

技术领域

本发明属于材料化学技术领域，涉及一种表面改性氧化钨纳米材料的制备方法及其产品和应用氧。钨异质结结构纳米材料的制备方法，该材料利用原子层沉积在WO₃纳米颗粒表面沉积SnO层，形成WO₃/SnO异质结，大幅提升了其对甲醛的气敏性能。

背景技术

在半导体气敏材料研究领域，氧化钨（WO₃）因其易于调控，选择性强、稳定性好、灵敏度高等优点，长期成为研究热点。WO₃纳米气敏材料的气敏机理可以用耗尽层模型进行解释。WO₃表面的氧空穴可以成为导带的电子授体，从而使该材料成为n型半导体。在实际应用中，通过形成异质结可以提高其气敏性能。当两种不同的半导体材料接触以后，由于费米能级不同，界面处的费米能级会产生相对移动直至平衡，电荷转移通常会在界面处形成电荷耗尽层、势垒，而这种独特的特性会提高传感器的气敏响应。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种表面改性氧化钨纳米材料的制备方法。

本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的表面改性氧化钨纳米材料产品。

本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。

本发明目的通过下述方案实现：一种表面改性氧化钨纳米材料的制备方法，其特征在于利用原子层沉积技术在纳米WO₃颗粒表面沉积SnO纳米层，形成异质结结构。

所述的利用原子层沉积技术在纳米WO₃颗粒表面沉积SnO纳米层，所用的前驱源分别为N,N'-二甲基乙二胺亚锡和水，沉积温度为150℃，沉积厚度为2-10nm。

本发明提供一种表面改性氧化钨纳米材料，根据上述所述方法制备得到。

本发明提供一种表面改性氧化钨纳米材料在甲醛气体检测中的应用。

本发明提供一种简单的WO₃异质结的方法，可大幅提高WO₃纳米材料的气敏性能，且制备工艺简单，重复性、均匀性好，具有较为广泛的应用价值。该材料利用原子层沉积在WO₃纳米颗粒表面沉积SnO层，形成WO₃/SnO异质结，大幅提升了其对甲醛的气敏性能，大幅度降低了响应温度，提升了灵敏度。

附图说明

图1为实施例1所制备的WO₃异质结纳米颗粒的气敏性能图。

具体实施方式

实施例1

（1）利用N,N'-二甲基乙二胺亚锡和水作为前驱源，在150℃条件下，利用原子层沉积技术在纳米WO₃颗粒表面沉积SnO纳米层，沉积厚度为2nm。

实施例2

（1）利用N,N'-二甲基乙二胺亚锡和水作为前驱源，在150℃条件下，利用原子层沉积技术在纳米WO₃颗粒表面沉积SnO纳米层，沉积厚度为5nm。

实施例3

（1）利用N,N'-二甲基乙二胺亚锡和水作为前驱源，在150℃条件下，利用原子层沉积技术在纳米WO₃颗粒表面沉积SnO纳米层，沉积厚度为10nm。