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近年来,气体检测与人们的日常生活和工作的关系越来越密切,例如室内环境中有毒有害气体的检测、工业生产中易燃易爆气体浓度水平的监控、大气污染监测等。金属氧化物半导体(MOS)气敏传感器是一种能感知环境中某种气体及其浓度的一种装置或器件,它能将与气体种类和浓度有关的信息转换成电信号,根据电信号的强弱以及模式来获得与待测气体在环境中存在情况有关的信息,从而进行检测、监控、分析、报警。相对于其他传统的气体分析手段,MOS气敏传感器其具有分析快速、易操作、结构简单、便于携带、成本低、灵敏度高等优点,目前已广泛应用于食品质量检测、环境监测、重工业生产、医疗卫生、航空航天等各种气体检测领域。MOS气敏传感器虽已被广泛应用,实际应用时却面临灵敏度不高、选择性差等问题。MOS气敏传感器的性能很大程度上由气敏材料的性能决定,而气敏材料的性能在很大程度上受制于其微观结构,不管是通过控制制造工艺、还是进行掺杂等方法,其目的都在于调节敏感材料的微观结构,从而改变材料的各项气敏性能。因而,气敏材料科学发展的一个重要组成部分就是找出灵敏度、选择性与材料微观结构间的相互关联机制,从而达到控制微观结构、改善气敏性能的目的。利用导电模型探究材料结构与性能之间的关系是一种行之有效的定量研究方法。本文基于课题组提出的多孔材料导电模型,对材料在不同环境下的I-V曲线进行多参数拟合提取微结构参数,研究材料微结构参数与其灵敏度和选择性之间的关系,探究其作用机理。全文主要研究了烧结颈对WO3多孔膜灵敏度的影响及WO3对苯、甲苯、二甲苯这三种苯系物的选择性。实验结果发现,烧结温度的不同会改变材料内的烧结颈含量,烧结颈的含量直接影响材料的灵敏度,烧结颈含量越高的材料,其灵敏度越高;将烧结颈分成三类:宽颈、窄颈和闭颈,其中,窄颈对材料敏感度贡献最大,起到了类似开关效应的作用,宽颈次之,闭颈最小。对600℃烧结的WO3进行进一步的气敏测试发现,其对苯系物的响应有明显的选择性,从测试气体的化学结构如官能团的角度解释了对苯、甲苯、二甲苯响应的差异性,认为WO3气敏传感器在检测苯系物方面有应用前景。