Esplorazione innovativa dell'applicazione dell'ossido di tungsteno ad alta purezza nei sensori di etanolo

Nel campo dei sensori a semiconduttore, la polvere di ossido di tungsteno di alta purezza, con le sue proprietà fisiche e chimiche uniche, sta gradualmente diventando al centro dei ricercatori e dell'industria. Questo materiale, con il suo alto contenuto principale e il basso contenuto di impurità, unito a un gap di banda moderato, ampia superficie specifica e eccellente stabilità chimica, ha portato miglioramenti senza precedenti per le prestazioni ai sensori di semiconduttori, in particolare nuovi sensori di etanolo.

Come dispositivo chiave per rilevare la concentrazione di etanolo, il miglioramento delle prestazioni dei sensori di etanolo è di grande significato per molti campi, come la sicurezza alimentare, il monitoraggio ambientale e la salute medica. La polvere di ossido di tungsteno ad alta purezza, come mezzo di rilevamento, può migliorare significativamente la qualità complessiva dei sensori di etanolo. Ottimizzando la sua composizione e struttura, non solo può migliorare l'accuratezza del rilevamento, ma anche accelerare significativamente la velocità di risposta, rendendo i sensori di etanolo più efficienti e affidabili nelle applicazioni pratiche.

Al fine di esplorare ulteriormente il potenziale di applicazione dell'ossido di tungsteno ad alta purezza nei sensori di etanolo, i ricercatori hanno iniziato dalla composizione e nella struttura del materiale e hanno utilizzato un metodo solvotermico per preparare una serie di nano-semiconduttori a base di nano-semiconduttori a base di ossido di tungsteno con composizione diversa, con diversa composizione, caratteristiche di struttura e morfologia. Hanno usato l'etanolo, il glicole etilenico e l'acqua in traccia come solventi, esacloruro di tungsteno come fonte di tungsteno e hanno preparato con successo i materiali per semiconduttori di ossido di tungsteno con varie morfologie e strutture controllando precisamente il tempo di reazione, la temperatura e il volume dell'acqua.

Successivamente, i ricercatori hanno utilizzato metodi di test avanzati come la diffrazione dei raggi X (XRD) e la microscopia elettronica a scansione (SEM) per caratterizzare in dettaglio la composizione, la struttura, la morfologia e le dimensioni delle particelle dell'ossido di nano-tungsteno preparato. Su questa base, hanno ulteriormente ossidato l'ossido di tungsteno ottenuto in condizioni diverse e hanno controllato finemente la composizione e la morfologia dei campioni cambiando fattori come il tempo di ossidazione.

I risultati hanno mostrato che i campioni preparati in condizioni termiche con solvente avevano proprietà di adsorbimento più elevate, in particolare i campioni con struttura dei nanosheet, che mostravano eccellenti effetti di adsorbimento a causa della loro grande superficie specifica. Inoltre, i campioni dopo il trattamento con ossidazione possono ottenere strutture nano-eterogenee e l'ossido di tungsteno con questa struttura comporta il meglio in termini di prestazioni catalitiche. Tuttavia, all'aumentare del tempo di ossidazione, la struttura nano-eterogenea cambierà, con conseguente riduzione dell'effetto catalitico del campione. Pertanto, controllando con precisione il tempo di ossidazione dell'ossido di tungsteno, i ricercatori hanno raggiunto con successo un controllo efficace della composizione chimica e della struttura eterogenea dei materiali a semiconduttore a base di ossido di tungsteno.

Oltre ai sensori di etanolo, i semiconduttori di ossido di tungsteno ad alta purezza mostrano anche ampie prospettive di applicazione nei campi di capacità, materiali ottici, fotocatalisi e conversione fotoelettrica.