水热合成一维α-MoO_3纳米棒及其湿敏性能研究

采用水热法,以钼酸铵和硝酸为原料合成了一维纳米α-MoO_3棒状材料,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对其物相及形貌进行了表征。一维α-MoO_3纳米棒直径为200~300nm,长度为5~10μm。一维α-MoO_3纳米棒表现出良好的湿敏性能,所制得的传感器在100Hz、11%~95%湿度范围内,其复阻抗-相对湿度关系在半对数坐标下有5个数量级的变化,线性度好。元件的恢复和响应时间较短,分别为3s和35s,元件的湿滞约为4%RH。利用器件在不同湿度下的阻抗图谱建立了相应的等效电路,分析其电导过程。结果表明,在低湿度范围内,器件传导主要依靠一维α-MoO_3材料内少量的自由电子传导以及材料本身束缚电荷的极化;在高湿度范围内,吸附水分子的分解和极化所引起的离子导电占主导地位。