WO3的水热诱导合成及其应用研究-凝聚态物理专业论文.docx

重庆大学硕士学位论文中文摘要 重庆大学硕士学位论文 中文摘要 I I 摘 要 三氧化钨（WO3）作为一种重要的半导体材料，因其具有良好的电致变色、 光催化、气体敏感等性能而受到广泛的关注。已有研究表明，材料的形貌对其性 能有着深刻的影响。通过引入纳米结构，可以增强材料某些方面的性能，或使其 表现出一些原本观察不到的性质。因此 WO3 纳米材料的制备及其性质研究对于理 论及实践都有着极为重要的意义。本论文主要工作如下： 1、通过无机盐诱导，水热合成了多种 WO3 纳米结构（纳米线/棒、微米薄片、 微米框架、绒球、方块等）。实验表明不同的无机盐对产物形貌的影响差异较大。 使用 X 射线衍射仪（XRD）及扫描电镜（SEM）对各种条件下制备出的 WO3 进行 了物相及形貌分析。根据实验结果，提出了静电吸附的诱导机制。另外，在 Na2SO4 的诱导下，通过调节溶液的 pH 值，合成了 WO3 网格状方块。分析其生长机理， 发现除离子诱导外，HNO3 的刻蚀同样起着非常重要的作用。 2、以合成出的 WO3 网格状方块为对象，研究了其光敏及湿敏性能。制备了 基于单块 WO3 方块的感应元件，非线性的 I-V 曲线暗示肖特基势垒的存在。在模 拟太阳光源的照射下，元件的 I-V 曲线发生了很大的变化。进一步的光敏性能测试 显示该元件具有极快的光电响应、高的重复性以及良好的稳定性。湿敏性能测试 显示该元件具有比其他报道结论更快的响应：相对湿度在 20%至 60%间周期性变 化，响应时间短至 2s。分析表明，质子导电对该元件的湿敏感应起主要贡献。 关键词：WO3 纳米结构，水热法，方块，微型器件，光敏，湿敏 重庆大学硕士学位论文英文摘要 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 II II ABSTRACT Tungsten trioxide (WO3) is a kind of semiconductor with great importance. It has attracted broad attention due to its wide-ranging applications in electrochromic devices, photocatalysts, gas sensors et al. Researches have demonstrated that the property of materials is profoundly dependent on their morphologies. Properties can be endued or enhanced when nanostructures are introduced into the materials. Therefore, it is valuable synthesizing nanostructured WO3 and investigating their properties. The main contents of our work can be summarized as follows: WO3 with numerous morphologies like nanowire/rod, flake, network, pompon and square were synthesized by an induced hydrothermal method. Experiment showed that the effect of diverse salt on the morphology of the product was gigantic different. The as-synthesized products were characterized by XRD and SEM to analyze their phase and structure. According to the experiment results, a possible inducing mechanism concerning electrostatic adsorption was proposed. In addition, novel WO3 network squares were synthesized by controlling pH value of the reaction system with the assistance of Na2SO4. Besides the ionic inducement, analysis indicated that the etching effect of HNO3 also contribute