W掺杂Cr2O3薄膜的制备及其在异丁烯气体检测中的应用

作者：王鹏家; 彭宝营^*; 吴伟; 巩亚东

来源：复合材料学报, 2023, 40(08): 4549-4557.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20221209.001

• W掺杂
• Cr2O3薄膜
• 气体传感器
• 异丁烯
• 敏感机制

为了实现对异丁烯气体的有效检测，采用气溶胶辅助化学气相沉积(AACVD)技术在氧化铝基底表面合成氧化铬(Cr2O3)及W掺杂Cr2O3(W/Cr2O3)薄膜。通过SEM、TEM、XRD及XPS等检测手段对Cr2O3及W/Cr2O3薄膜的微观形貌、晶体结构和元素结合价态进行分析。结果表明：Cr2O3薄膜厚度约为20μm，由粒径为50 nm左右的纳米颗粒组成，其结构较松散，而W掺杂Cr2O3后所获薄膜结构致密，颗粒粒径约为15 nm，尺寸明显减小，Cr2O3及W/Cr2O3薄膜均具有单一的六方相晶体结构。气敏测试结果表明，在400℃工作温度条件下，基于W/Cr2O3薄膜所制备的气体传感器相较于Cr2O3气体传感器对2×10-5异丁烯的灵敏度由原来的1.11提升为3.55，并展现出良好的稳定性、抗湿性和气体选择性。

• 单位
  北京信息科技大学; 机电工程学院; 自动化学院; 宁夏理工学院; 东北大学