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敏感材料一直以来都受到研究者们追捧,而研究敏感材料的重点是研究其组成、结构与性能之间的关系。带有结构缺陷的晶体与理想晶体相比,其物理性质与化学性质都会有所变化。所以结构上带有缺陷的晶体材料所展现出的性能受到了大家的关注。产生缺陷的方法有多种,因而得到缺陷的类型也会有所不同。有效的调控缺陷及控制缺陷态,可以有效的改善材料性能,使其应用更加广泛。本文重点研究了去模板法合成富含氧空位的一维及二维氧化钨材料,并对其进行了气敏性能研究。本文取得的研究结果如下: 首先,本文利用模板剂结合水热法合成了一维W18O49纳米线,并将其用于气体传感器检测NO2。本文通过电子顺磁共振光谱对比分析证明W18O49纳米线中具有高浓度氧空位。引入氧空位后的一维结构W18O49纳米材料具有优异的稳定性及提高数倍的灵敏度,多次循环使用后性能没有明显的降低。此结果证明氧空位的引入提升了一维结构W18O49纳米材料气敏性能。 其次,本文研制了二维WO3纳米片,亦用于气体传感器检测NO2气体。使用的是与制备一维W18O49纳米线结构相同的方法。通过SEM,TEM以及XRD对其形貌、生长过程以及结构进行了表征分析。电子顺磁共振光谱对比分析后同样证明了合成的二维WO3纳米材料中具有高浓度氧空位的存在。之后我们对其进行气敏性能测试,灵敏度与选择性都得到显著改善。循环稳定性依然保持很好。此结果亦证明氧空位的引入提升了二维结构WO3纳米材料的气敏性。 最后,给出了一维以及二维结构的氧化钨的氧空位形成的机理。同时,我们基于半导体理论提出了相应的气敏反应机制,给出了氧空位对氧化钨材料气敏性能影响的机理。并致力于将此种方法应用到三维分等级结构中来。