銀/β-偏釩酸銀奈米棒的製備以及其對氨氣的感測特性

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Title:	銀/β-偏釩酸銀奈米棒的製備以及其對氨氣的感測特性
Authors:	楊家傑
Contributors:	化學系應用化學碩士班
Keywords:	氨氣感測器
Date:	2024
Issue Date:	2024-07-16 14:18:50 (UTC+8)
Abstract:	使用簡單的一步無模板水熱法（One-step Template-free Hydrothermal Method）合成銀奈米粒子（Ag NPs）修飾在β-偏釩酸銀奈米棒上（Ag/β-AgVO3 NRs）的一維材料，製成檢測氨氣（NH3）的室溫型氣體感測器。再使用X射線粉末繞射儀（XRD）、掃描式電子顯微鏡（SEM）和穿透式電子顯微鏡（TEM）分析Ag/β-AgVO3 NRs結構的表面形態和組成成分。分析結果可看到直徑約20～40 nm的Ag NPs均勻分佈在直徑約90～120 nm、長度約0.3～1.3 μm的單一根單斜晶系β-AgVO3 NRs表面上。之後分別在乾燥空氣和濕度環境研究在室溫條件下探討Ag/β-AgVO3 NRs對NH3的氣體感測特性。　　NH3氣體感測實驗結果顯示在室溫且70%相對濕度（70% RH）下Ag/β-AgVO3 NRs對NH3的感度反應（S）比α-偏釩酸銀（α-AgVO3）奈米晶體更高。在室溫下，隨著相對濕度由20～80% RH時，Ag/β-AgVO3 NRs在5 ppm NH3中的感度反應也增加了2.25倍。Ag/β-AgVO3 NRs對5 ppm NH3的明顯感度是因為Ag NPs的活性和高濕環境下NH4+、OH−離子的電解導電性（Electrolytic Conductivity）間的協同作用（Synergistic Effect）。Ag/β-AgVO3 NRs氣體感測器在室溫下對低濃度NH3氣體的感度反應最高、反應時間快、高選擇性，擁有良好的再現性和長期穩定性；另外Ag/β-AgVO3 NRs感測元件可適用於高濕度環境下檢測NH3氣體感測器。
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