【摘 要】
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硫化氢（H2S）常存在于通风不足的地方,对环境和身体健康有很大的危害,因此研究在低温条件下可以对H2S气体快速检测的敏感材料是十分重要的。钨酸铋是一种具有代表性的复合金属氧化物,其典型的层状结构,有利于气体与材料接触,提高材料的气敏性能。本文合成了片状Bi2W2O9材料、分别通过负载贵金属和复合氧化物进行改性,利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X-射线粉末衍射（XRD）、X-
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硫化氢（H2S）常存在于通风不足的地方,对环境和身体健康有很大的危害,因此研究在低温条件下可以对H2S气体快速检测的敏感材料是十分重要的。钨酸铋是一种具有代表性的复合金属氧化物,其典型的层状结构,有利于气体与材料接触,提高材料的气敏性能。本文合成了片状Bi2W2O9材料、分别通过负载贵金属和复合氧化物进行改性,利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X-射线粉末衍射（XRD）、X-射线光电子能谱（XPS）等对材料的形貌和组成进行分析,并研究改性前后Bi2W2O9材料对H2S气体的气敏性能。本文主要分为以下三个部分:（1）以硝酸铋为铋源、氯化钨为钨源、甲醇为溶剂,采用溶剂热法合成了片状Bi2W2O9材料。对材料的气敏性能测试表明,该材料在低温92℃实现对H2S的检测,检测下限为200 ppb,传感器具有优异的重现性、抗湿性和长期稳定性。此外,通过XPS和气相色谱-质谱（GC-MS）探讨了片状Bi2W2O9材料对H2S气体的敏感机理。（2）在片状Bi2W2O9材料的基础上,采用紫外光还原的方法进行Ag负载,将Ag/Bi2W2O9材料组装成气敏元件并进行气敏性能测试。结果表明,Ag的负载可提高材料的气敏性能,负载量为8 wt%时材料在92℃可检测到100 ppb H2S（S=1.6）,对100 ppm H2S的灵敏度为76.82,是纯相Bi2W2O9材料的1.5倍,并且响应时间仅为8 s。不仅如此,利用XPS和GC-MS分析了Ag/Bi2W2O9材料与H2S接触前后的变化情况。（3）采用简单的溶剂热法,通过调节硝酸铋和氯化钨的比例合成了二维片状WO3/Bi2W2O9复合材料。该复合材料在92℃时,对100 ppm H2S灵敏度为84.14,分别是纯相Bi2W2O9和8 wt%Ag/Bi2W2O9的1.64和1.1倍,响应时间为2 s,检测下限降至10 ppb（S=1.47）,对高浓度和低浓度H2S均具有良好的线性关系。利用XPS和GC-MS研究了该材料与H2S接触前后变化的同时,通过开尔文探针和紫外漫反射探讨了n-n异质结的形成以及气敏性能提高的原因。
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