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基于WO3/Au/CdS光催化剂的LED可见光驱动无标记光电化学免疫传感器用于癌胚抗原的灵敏检测
摘要： 通过可逆氧化还原和离子吸附法首次制备了三元WO3/Au/CdS光催化剂。与WO3、CdS、WO3/Au和WO3/CdS相比，该光催化剂因金纳米粒子（Au NPs）的局域表面等离子体共振（LSPR）效应和CdS的敏化作用，促进了光生电子-空穴对的空间分离及可见光吸收，展现出更高的光催化活性和优异的光电化学（PEC）性能。在430 nm LED光照下，其光电流响应强度极高，约为WO3的218倍和CdS的87倍。基于显著阳极光电流信号及癌胚抗原（CEA）与抗CEA的特异性识别，构建了新型PEC免疫传感器，实现了CEA的高灵敏选择性检测。在选定条件下，光电流强度变化与CEA浓度对数在0.01-10 ng/mL范围内呈线性关系，检测限低至1 pg/mL。该免疫传感器还表现出良好的稳定性、重现性和重复性，成功应用于血清样品中CEA的检测。
关键词： 金纳米粒子、三氧化钨、光电化学免疫传感器、癌胚抗原、硫化镉
更新于2025-11-21 11:01:37
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多孔形貌的二元复合物WO3/g-C3N4：简易构建、表征及增强的可见光光催化活性
摘要： 通过简便的一步煅烧法构建了多种WO3/g-C3N4二元复合材料，并系统分析了其化学物理性质。有趣的是，这些所得复合材料呈现出多孔形貌并伴有一定管状结构，其中两种组分紧密接触形成异质结结构。因此，这些复合材料具有增强的可见光吸收能力和更大的比表面积。这些微观结构、形貌和电子优势确保了其在可见光照射下降解罗丹明B（RhB）和亚甲基蓝（MB）时具有更强的光催化性能。此外，基于活性物种捕获实验和分析结果，推测其可能的光催化机制为"Z型"路径而非传统的II型路径。
关键词： 三氧化钨、光催化降解、机理、多孔形貌、二元复合材料、氮化碳
更新于2025-11-14 17:04:02
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具有高灵敏度和选择性响应甲苯与二甲苯的分层金负载三氧化钨中空微球
摘要： 通过贵金属纳米粒子对金属氧化物半导体进行功能化是提升半导体传感器气敏性能的最有效方法之一。本研究采用简易改性溶剂热法结合湿法浸渍技术，制备了一系列负载金纳米粒子的多级WO3中空微球（Au-WO3）。通过X射线粉末衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对材料的结构、元素组成及形貌进行了表征。结果表明：所得材料为均匀独立的WO3中空微球，且金纳米粒子在WO3表面分布良好。气体传感性能测试显示，金负载能显著提升WO3对芳香族化合物（尤其是甲苯和二甲苯）的气敏性能。在不同金负载量的样品中，1.5 wt%金负载量（G3）的样品在340°C时对甲苯和二甲苯表现出最高响应值。此外，G3传感器对甲苯和二甲苯展现出优异的响应性能、快速的响应/恢复时间、卓越的选择性、良好的重复性及长期稳定性。Au-WO3材料优异的气敏特性使其成为检测甲苯和二甲苯的理想候选材料。
关键词： 甲苯、金-三氧化钨、选择性、二甲苯
更新于2025-11-14 17:03:37
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基于密度泛函理论的WO3氢还原特性
摘要： 密度泛函理论（DFT）中的第一性原理被用于研究氢在WO3(001)面O端和WO端表面的吸附行为。从微观结构角度探究了这两种端基表面的结构特征及氢吸附特性。结果表明：富氧的O端表面能量高于贫氧的WO端表面。当氢分子与表面原子间距为0.6-0.8?时发生化学吸附，间距大于0.8?时则发生物理吸附。氢在O端表面的吸附能低于WO端表面，且化学吸附比物理吸附更易发生。此外，氢在O端表面O1c位的吸附能低于同表面O2c位。氢的吸附不仅改变了WO3表面结构，促使传导电子跃迁至价带并导致能量下降，还使部分氧原子2p轨道电子跃迁至钨原子5p轨道。
关键词： 氢吸附，第一性原理，态密度，还原，三氧化钨
更新于2025-09-23 15:23:52
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金属氧化物薄膜沉积的新型火花法：六方氧化钨的沉积
摘要： 采用新型火花沉积系统在氧化铟锡（ITO）基底上生长六方三氧化钨（WO3）层。研究了沉积时间、基底温度以及腔室氧气（O2）流速对薄膜结构形貌特征及电化学响应的影响。结果表明：当沉积温度为400°C且腔室O2流速为60 mL/min时，可获得结晶性改善且具有高效电化学/电致变色响应的六方WO3。
关键词： 三氧化钨，火花法沉积，电化学响应
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于实验与第一性原理研究的海胆状六方相WO3对NO2和H2的传感性能
摘要： 通过简易水热法合成了一种结构复杂、形似海胆的六方相WO3纳米材料。经X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）验证其成分、物相纯度及表面形貌后，所制备传感器的检测性能展现出对NO2相较于H2更优异的响应特性与选择性。该海胆状结构的形成归因于硫酸钾的封端效应促进了WO3的各向异性生长，从而形成具有大表体比的多级复合结构。特别地，第一性原理计算为我们从原子层面探究H2和NO2的传感过程提供了新视角，发现传感性能主要源于吸附气体与敏化表面间电子结构的调控、电子转移以及电荷重分布。最终提出合理机理，为实验上实现高性能传感器提供理论指导。
关键词： 气体传感、表面反应、第一性原理、三氧化钨
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于多孔WO3整体式结构的高效光电化学水分解光阳极
摘要： 我们采用溶胶-凝胶法并以聚苯乙烯为模板，通过高温退火处理成功制备出低成本、高效率、结构坚固的多孔三氧化钨（WO3）光电化学（PEC）催化剂。扫描电子显微镜和BET比表面积分析结果表明，该WO3块体材料具有多孔结构和大比表面积，可提供大量光生电荷转移通道及更多表面PEC活性位点。与市售WO3相比，这种高孔隙率WO3 PEC催化剂展现出优异的水分解性能。特别地，在450°C氧气氛围中煅烧7小时的多孔WO3光阳极表现出最佳PEC性能：在AM 1.5G光照下，使用0.5M Na2SO4电解液时，相对于可逆氢电极1.23V电压处光电流密度达0.97 mA/cm2，且在420nm波长下入射光子-电流转换效率高达48.9%。这种优异的PEC性能源于WO3的高孔隙率，它能促进水分解过程中光生载流子的快速转移与分离。
关键词： 水分解、多孔结构、能量转换、三氧化钨、光阳极
更新于2025-09-23 15:23:52
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一锅水热法合成的聚乙烯亚胺介导的WO3纳米颗粒在亚ppm级NO2检测中的传感性能
摘要： 通过简单高效的一锅水热法制备了一种聚乙烯亚胺介导的WO3纳米颗粒新型传感材料。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对制备的WO3纳米颗粒的结构和形貌特征进行了研究。结果表明，所制备的WO3纳米材料由高度分散的WO3纳米颗粒组成，这些粒径在10-50 nm范围内的纳米颗粒呈现单斜晶结构。NO2传感测试表明，基于WO3纳米颗粒的气体传感器表现出优异的响应性、卓越的选择性、出色的可逆性和良好的长期稳定性。传感器响应随NO2浓度增加而增强，在最佳工作温度100°C下对5 ppm NO2获得了最高响应值251.7。特别值得注意的是，该传感器对3.2-50 ppb NO2也能产生响应。即使在湿度较高的环境中，它仍能保持快速响应和恢复时间以及高灵敏度。WO3纳米颗粒优异的气敏性能可归因于其高有效比表面积和丰富的氧空位，这预示着其在不同湿度环境下快速有效检测亚ppm级NO2方面具有巨大应用潜力。
关键词： 纳米颗粒、二氧化氮、气体传感性能、三氧化钨、水热法
更新于2025-09-23 15:23:52
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具有主导{002}晶面的二维超薄WO3纳米片，用于高性能二甲苯传感和甲基橙光催化降解
摘要： 我们在此报道了一种通过简便的表面活性剂诱导自组装方法合成的二维（2D）超薄WO3纳米片（约4.9纳米），其主导晶面为{002}晶面。研究发现，这种超薄WO3纳米片展现出显著增强的二甲苯传感性能和甲基橙光催化降解性能，这可归因于高比例的反应性{002}晶面（>90%）以及高比表面积（121平方米/克）。我们系统研究了气体传感和光催化的机理。这项工作对于通过二维结构调控和晶面工程来设计高性能金属氧化物基气体传感和光催化材料具有重要意义，这将推动它们在环境问题中的实际应用。
关键词： {002}晶面，二维，光催化，三氧化钨，气体传感
更新于2025-09-23 15:23:52
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非水解溶胶-凝胶法合成WO3多孔膜的合成条件对其微观结构及NO2传感性能的影响
摘要： 通过无机路线采用非水解溶胶-凝胶法制备了纳米结构三氧化钨多孔薄膜，其中乙醇和聚乙二醇分别作为氧供体和结构导向试剂。利用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜和气体传感测量技术，系统研究了前驱体溶液老化时间、聚乙二醇含量及煅烧温度对WO3薄膜结构、形貌及NO2传感性能的影响。结果表明：通过调控合成参数可获得系列不同微观结构的WO3薄膜，并确定了适用于NO2传感的WO3薄膜最佳合成条件。
关键词： 二氧化氮，非水解溶胶-凝胶法，三氧化钨，气体传感，多孔薄膜
更新于2025-09-23 15:23:52