CN110426420A - 一种由纳米棒自组装而成的wo3微米梭的nh3气敏元件及其制备方法 - Google Patents

一种由纳米棒自组装而成的wo3微米梭的nh3气敏元件及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的NH3气敏元件及其制备方法，属于半导体氧化物的气敏元件技术领域。所述气敏元件主要由电极元件与均匀涂覆在电极元件上的WO3微米梭组成，所述WO3微米梭由WO3纳米棒自组装而成，所述WO3微米梭的直径为0.4～1.5μm、长度为0.6～1.4μm，所述WO3纳米棒的直径为15～33nm、长度为80～1050nm，所述WO3微米梭为六方相晶体结构。本发明所述的由纳米棒自组装而成的WO3微米梭具有晶相单一、结晶度高、形貌均匀一致、孔隙率高、比表面积大等结构特性。本发明所述气敏元件具有对NH3气体的高选择性、低工作温度的快速响应等特点。

Description

一种由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的NH3气敏元件及其制 备方法
技术领域
本发明属于半导体氧化物的气敏元件技术领域，具体涉及一种由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的NH3气敏元件及其制备方法。
背景技术
在环境、汽车、化学工业和医疗诊断领域，人们越来越关注有害气体的检测。在废气排放中，有害气体占很大比例，能对人体和动物的上呼吸道黏膜造成伤害，轻度吸入会引起炎症、呼吸困难等，过多吸入可能会危及生命，并且对皮肤和眼结膜造成严重灼伤，甚至失明。人体持续吸入浓度过高的有害气体如NH3、H2S等，在短时间内即可中毒甚至危及生命。氨气(NH3)是一种无色并伴有强烈刺激气味的气体，它对人体或者动物的上呼吸道和皮肤有极强的腐蚀和刺激作用，如果被吸附在眼结膜和皮肤黏膜上，很可能产生刺激和炎症。同时，氨气作为一种常见的无机物，在工业、医学、农学等领域都有着广泛的应用，而当环境中氨气体积分数超过5×10-5时，会严重刺激人体呼吸器官、皮肤和眼睛。因此，研究高性能的有害气体传感器，对环境中NH3进行高效检测非常有必要。
WO3是一种最为常见且用途十分广泛的金属氧化物功能材料，具有优异的气敏、催化和光电等性能，被广泛应用于气体传感器、催化剂、光电解等领域，对NO2、NH3、H2、丙酮、乙醇、甲苯等气体的检测具有极大的应用前景，因此在矿井安全、环境检测、工厂安全监测等方面广泛使用。在现有制备WO3纳米材料的众多研究中，多选用钨酸钠、偏钨酸铵、钨酸、六氯化钨等分析纯试剂或者纯度极高的钨金属作为钨源，这些药剂价格高昂，并且具有一定的污染性。
发明内容
针对这种现状，本发明以白钨精矿为钨源，制备出了由纳米棒自组装而成的WO3微米梭，打破了高附加值氧化钨原材料的局限性。以WO3微米梭作为气敏材料制备而成的气敏元件，可以实现在较低工作温度下对NH3的有效检测。本发明制备的由纳米棒自组装而成的WO3微米梭具有制备成本低、工艺简单、产量大、比表面积大等优点，以WO3微米梭制备的NH3气体传感器具有灵敏度高、可逆性好、响应/恢复速度快、选择性好等优点，是具有良好应用前景的气敏元件之一。
本发明提供了一种由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的NH3气敏元件，所述气敏元件主要由电极元件与均匀涂覆在电极元件上的WO3微米梭组成，所述WO3微米梭是由WO3纳米棒自组装而成，所述WO3微米梭的直径为0.4～1.5μm、长度为0.6～1.4μm，所述WO3纳米棒的直径为15～33nm、长度为80～1050nm，所述WO3微米梭为六方相晶体结构。
进一步地，上述技术方案中，所述电极元件为陶瓷管电极。
进一步地，上述技术方案中，所述陶瓷管电极为Al2O3陶瓷管电极。
进一步地，上述技术方案中，所述由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的制备方法如下：
①将白钨精矿进行氢氧化钠浸出，获得含钨浸出液，浸出液中钨的浓度为50～200g/L；
②将步骤①所得浸出液与浓度为2～4mol/L HCl以5:6～3:1的体积比混合，于磁力搅拌2～5min后得白色钨酸沉淀产物；
③将步骤②所得白色钨酸沉淀于5000～7000rpm下离心5～10min后，用去离子水洗涤5～6次，得到钨酸产物，随后加入去离子水，其中去离子水的体积与钨酸产物中钨的质量的用量比为(25～100)：1mL/g；然后再加入0.13～0.54g的NaOH，于20～30℃下磁力搅拌10～20min后，加入0.3～1.2g的Na2SO4，用浓度为2～4mol/L的HCl溶液调节pH值至1.6～2.2，再将此溶液于20～30℃下磁力搅拌10～20min，随后在120～160℃恒温条件下水热反应4～16h，得到灰白色沉淀产物；
④将步骤③所得灰白色沉淀产物水洗至少5次、于60～80℃下干燥12～24h、于400～500℃条件下热处理4～8h后即得由纳米棒自组装而成的WO3微米梭。
进一步地，上述技术方案中，所述步骤①中的浸出条件为NaOH溶液的浓度为15～18mol/L、NaOH溶液与白钨精矿的液固比1:1～3:1mL/g、反应温度170～190℃、搅拌速度400～700rpm、保温时间30～180min。
进一步地，上述技术方案中，所述步骤①中的白钨精矿的品位为62.36％。本发明中白钨精矿的品位是指白钨精矿中钨的百分含量。
本发明的另一目的是提供一种由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的NH3气敏元件的制备方法，按照以下工艺进行：
①将白钨精矿进行氢氧化钠浸出，获得含钨浸出液，浸出液中包含浸出产物的过滤液和浸出渣的洗涤水，所述浸出渣的洗涤水为去离子水，浸出液中钨的浓度为50～200g/L；将所得浸出液与浓度为2～4mol/L HCl以5:6～3:1的体积比混合，于磁力搅拌2～5min后得白色钨酸沉淀产物；将所得白色钨酸沉淀于5000～7000rpm下离心5～10min后，用去离子水洗涤5～6次，得到钨酸产物，随后加入去离子水，其中去离子水的体积与钨酸产物中钨(W)的质量的用量比为(25～100):1mL/g；然后再加入0.13～0.54g的NaOH，于20～30℃下磁力搅拌10～20min后，加入0.3～1.2g的Na2SO4，用浓度为2～4mol/L的HCl溶液调节pH值至1.6～2.2，再将此溶液于20～30℃下磁力搅拌10～20min，随后在120～160℃恒温条件下水热反应4～16h，得到灰白色沉淀产物；将所得灰白色沉淀产物水洗至少5次、于60～80℃下干燥12～24h、于400～500℃热处理4～8h后即得由纳米棒自组装而成的WO3微米梭；
②将步骤①制备的由纳米棒自组装而成的WO3微米梭加入5～6滴无水乙醇后进行超声分散，随后在玛瑙研钵中研磨5min，得黏性料浆；将黏性料浆均匀刷涂于电极元件表面，自然干燥10～30min，然后置于气敏元件老化台上在300℃条件下老化24～72h，得到由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的NH3气敏元件。
进一步地，上述技术方案中，所述步骤①中的浸出条件为NaOH溶液的浓度为15～18mol/L、NaOH溶液与白钨精矿的液固比1:1～3:1mL/g、反应温度170～190℃、搅拌速度400～700rpm、保温时间30～180min。
进一步地，上述技术方案中，所述步骤①中的白钨精矿的品位为62.36％。
进一步地，上述技术方案中，所述步骤②中的将黏性料浆均匀刷涂于电极元件表面的方法为用勾线笔沾取WO3微米梭浆体，然后均匀地涂覆在陶瓷管电极上，使电极元件表面完全被覆盖且厚度均匀。
上述技术方案中，所述由纳米棒自组装而成的WO3微米梭具有晶相单一、结晶度高、形貌均匀一致、孔隙率高、比表面积大等结构特性。
上述技术方案中，所述由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的NH3气敏元件对NH3气体的浓度检测范围为100ppm～1000ppm。
与现有技术相比，本发明的特点与有益效果是：
(1)本发明以白钨精矿为钨源，采用氢氧化钠浸出工艺和简单的一步水热法制备出具有结晶度好、比表面积大、孔隙率高的由纳米棒自组装而成的WO3微米梭。同时制备了基于该WO3微米梭的NH3气敏元件，该气敏元件在工作温度125℃时获得对1000ppm NH3气体的最大灵敏度5.71，响应/恢复时间短(78s和84s)，可逆性和选择性好，有效地解决了传统NH3气敏元件在低温度区域气敏特性较差的不足，是具有良好发展前景的NH3气敏元件。
(2)本发明采用价格低廉、污染性低的白钨精矿为钨源，大幅度地降低了功能型WO3纳米材料的制备成本。
附图说明
图1为实施例1中所采用的白钨精矿的X射线衍射图及粒度分析结果；
图2为实施例1～3中的气敏元件示意图；其中：1、陶瓷管；2、铂金引线；3、金电极；4、加热丝；5、气敏涂层；
图3为实施例1中制备的由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的X射线衍射图；
图4为实施例1中制备的由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的扫描电镜照片；
图5为实施例1中的气敏元件(a)在不同工作温度下对1000ppm NH3气体的灵敏度和(b)初始电阻与工作温度之间的关系图；
图6为实施例1中气敏元件在不同工作温度条件下对1000ppm NH3气体的(a)响应时间曲线与(b)恢复时间曲线；
图7为实施例1中气敏元件在工作温度125℃时对不同浓度NH3气体的动态响应曲线；
图8为实施例1中气敏元件在工作温度125℃时灵敏度与NH3气体浓度之间的关系图；
图9为实施例1中气敏元件在工作温度125℃时对不同种类气体的选择性。
具体实施方式
本发明中所采用的白钨精矿由甘肃新洲矿业有限公司提供，取自甘肃省张掖市肃南县小柳沟钨矿，品位为62.36％。下述实施例中所述气敏测试系统为炜盛科技WS-30A型气敏测试系统；所述老化台为炜盛科技TS-60型老化台。
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
本实施例所述的基于白钨精矿合成由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的NH3气敏元件。本实施例所采用的白钨精矿的X射线衍射图如图1(a)所示，结果表明该白钨精矿中主要有用矿物为CaWO4，图1(b)为白钨精矿的粒度分析的结果，表明白钨精矿的粒度分布主要集中在10～100μm之间。
一种由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的NH3气敏元件，其结构示意图如图2所示，由陶瓷管1、铂金引线2、金电极3、加热丝4和气敏涂层5组成；所述陶瓷管1为Al2O3陶瓷管，所述加热丝4为Ni-Cr加热丝；将金电极3覆在陶瓷管1表面构成陶瓷管电极，铂金引线2焊接在金电极3表面，加热丝4横穿在陶瓷管1中，气敏涂层5涂覆在整个陶瓷管1和金电极3表面制成由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的NH3气敏元件。所述气敏涂层5成分为由纳米棒自组装而成的WO3微米梭，所述WO3微米梭直径为0.4～1.5μm、长度为0.6～1.4μm，所述纳米棒的直径为15～33nm、长度为80～1050nm，所述WO3微米梭为单一的六方相晶体结构，结晶度高，具有较大的孔隙率和比表面积。
一种由纳米棒自组装而成的WO3微米梭，按如下方法制备：
①将白钨精矿进行氢氧化钠浸出，获得含钨浸出液，其中浸出条件为NaOH溶液的浓度为17.57mol/L、NaOH溶液与白钨精矿的液固比1:1、反应温度180℃、搅拌速度400rpm、保温时间120min，浸出液中包含浸出产物的过滤液和浸出渣的洗涤水，所述浸出渣的洗涤水为去离子水，浸出液中钨的浓度为122.2g/L；
②将步骤①所得浸出液取出10mL，加入到24mL浓度为3mol/L的HCl溶液中，于磁力搅拌3min后得白色钨酸沉淀产物；
③将步骤②所得白色钨酸沉淀进行于6000rpm下离心7min后，用去离子水洗涤5次，得到钨酸产物，随后加入50mL去离子水，然后再加入0.27g的NaOH，于23℃下磁力搅拌10min后，加入0.6g的Na2SO4，用浓度为3mol/L的HCl溶液调节pH值至1.8，再将此溶液于23℃下磁力搅拌10min，随后在140℃恒温条件下水热反应12h，得到灰白色沉淀产物；
④将步骤③所得灰白色沉淀产物用去离子水洗涤5次，并于60℃下干燥24h；
⑤将步骤④的干燥产物于400℃下热处理4h即得由纳米棒自组装而成的WO3微米梭；
⑥将步骤⑤制备的由纳米棒自组装而成的WO3微米梭加入5～6滴无水乙醇后进行超声分散，随后在玛瑙研钵中研磨5min，得黏性料浆；将黏性料浆均匀刷涂于陶瓷管电极表面，自然干燥30min，然后置于气敏元件老化台上在300℃条件下老化24h，得气敏元件。
由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的X射线衍射图如图3所示，结果表明本实施例所制备的WO3微米梭具有六方相晶体结构，结晶状况良好，且无其他杂质峰。其低倍率和高倍率扫描电子显微镜照片如图4所示，从图中可以看出，所获得的产物是由纳米棒有序的自组装而成的WO3微米梭，微米梭的直径为0.4～1.5μm、长度为0.6～1.4μm，纳米棒的直径为15～33nm、长度为80～1050nm，具有较大的孔隙率和比表面积。
气敏元件对1000ppm NH3气体的灵敏度与工作温度之间的关系图如图5(a)所示。由图可以看出，气体灵敏度首先随着工作温度的升高而逐渐增加，并在工作温度为125℃时获得最大灵敏度5.71；之后，随着工作温度的继续升高，气体灵敏度呈现下降趋势。图5(b)所示为气敏元件的初始电阻与工作温度之间的关系图，可知气敏元件的初始电阻随着工作温度的不断增加而不断降低。
图6所示为气敏元件在不同工作温度条件下对1000ppm NH3气体的(a)响应时间和(b)恢复时间曲线。由图可知，随着工作温度的不断增加，气敏元件对1000ppm NH3气体的响应时间和恢复时间在不断地缩短。
气敏元件在工作温度125℃时对不同浓度NH3气体的动态响应曲线如图7所示。从图中可以看出，气敏元件在工作温度125℃时对NH3气体具有较为快速的响应/恢复时间，在连续的5个反应周期内，该气敏元件对不同浓度的NH3气体均具有良好的响应可逆性，气敏元件的电阻变化随着NH3气体浓度的增加而呈现不断增加的趋势，表明气体灵敏度随着NH3浓度的增加而增加，其气体灵敏度与NH3浓度之间的关系图如图8所示。
由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的气敏元件在工作温度125℃时对1000ppm NH3、甲苯、甲醇和100ppm的乙醇、SO2，以及5ppm NO2的气体灵敏度如图9所示。从图中可以看出，该气敏元件对1000ppm NH3的灵敏度高于对其他有毒有害气体的灵敏度，表现出良好的气体选择性。说明在相同的检测条件下，由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的气敏元件在复杂气体条件下对NH3气体具有良好的鉴别效果，展现出较好的实际应用前景。
实施例2
一种由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的NH3气敏元件，其结构示意图如图2所示，由陶瓷管1、铂金引线2、金电极3、加热丝4和气敏涂层5组成；所述陶瓷管1为Al2O3陶瓷管，所述加热丝4为Ni-Cr加热丝；将金电极3覆在陶瓷管1表面构成陶瓷管电极，铂金引线2焊接在金电极3表面，加热丝4横穿在陶瓷管1中，气敏涂层5涂覆在整个陶瓷管1和金电极3表面制成由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的NH3气敏元件。所述气敏涂层5成分为由纳米棒自组装而成的WO3微米梭，所述WO3微米梭直径为0.4～1.5μm、长度为0.6～1.4μm，所述纳米棒的直径为15～33nm、长度为80～1050nm，所述WO3微米梭为单一的六方相晶体结构，结晶度高，具有较大的孔隙率和比表面积。
一种由纳米棒自组装而成的WO3微米梭，按如下方法制备：
①将白钨精矿进行氢氧化钠浸出，获得含钨浸出液，其中浸出条件为NaOH溶液的浓度为15mol/L、白钨精矿与NaOH溶液的液固比2:1、反应温度170℃、搅拌速度600rpm、保温时间180min，浸出液中包含浸出产物的过滤液和浸出渣的洗涤水，所述浸出渣的洗涤水为去离子水，浸出液中钨的浓度为50g/L；
②将步骤①所得浸出液取出10mL，加入到12mL浓度为4mol/L的HCl溶液中，于磁力搅拌2min后得白色钨酸沉淀产物；
③将步骤②所得白色钨酸沉淀于5000rpm下离心10min后，用去离子水洗涤6次，得到钨酸产物，随后加入50mL去离子水，然后再加入0.13g的NaOH，于20℃下磁力搅拌15min后，加入0.3g的Na2SO4，用浓度为2mol/L的HCl溶液调节pH值至1.6，再将此溶液于20℃下磁力搅拌15min，120℃恒温条件下水热反应16h，得到灰白色沉淀产物；
④将步骤③所得灰白色沉淀产物用去离子水洗涤5次，并于60℃下干燥24h；
⑤将步骤④的干燥产物于400℃下热处理4h即得由纳米棒自组装而成的WO3微米梭；
⑥将步骤⑤制备的由纳米棒自组装而成的WO3微米梭加入5～6滴无水乙醇后进行超声分散，随后在玛瑙研钵中研磨5min，得黏性料浆；将黏性料浆均匀刷涂于陶瓷管电极表面，自然干燥30min，然后置于气敏元件老化台上在300℃条件下老化36h，得气敏元件。
经检测，本实施例制备的由纳米棒自组装而成的WO3微米梭气敏元件在50～225℃的工作温度条件下对NH3气体具有良好的响应恢复性能。
实施例3
一种由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的NH3气敏元件，其结构示意图如图2所示，由陶瓷管1、铂金引线2、金电极3、加热丝4和气敏涂层5组成；所述陶瓷管1为Al2O3陶瓷管，所述加热丝4为Ni-Cr加热丝；将金电极3覆在陶瓷管1表面构成陶瓷管电极，铂金引线2焊接在金电极3表面，加热丝4横穿在陶瓷管1中，气敏涂层5涂覆在整个陶瓷管1和金电极3表面制成由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的NH3气敏元件。所述气敏图层5成分为由纳米棒自组装而成的WO3微米梭，所述WO3微米梭直径为0.4～1.5μm、长度为0.6～1.4μm，所述纳米棒的直径为15～33nm、长度为80～1050nm，所述WO3微米梭为单一的六方相晶体结构，结晶度高，具有较大的孔隙率和比表面积。
一种由纳米棒自组装而成的WO3微米梭按如下方法制备：
①将白钨精矿进行氢氧化钠浸出，获得含钨浸出液，其中浸出条件为NaOH溶液的浓度为18mol/L、白钨精矿与NaOH溶液的液固比3:1、反应温度190℃、搅拌速度700rpm、保温时间30min，浸出液中包含浸出产物的过滤液和浸出渣的洗涤水，所述浸出渣的洗涤水为去离子水，浸出液中钨的浓度为200g/L；
②将步骤①所得浸出液取出10mL，加入到36mL浓度为2mol/L的HCl溶液中，于磁力搅拌4min后得白色钨酸沉淀产物；
③将步骤②所得白色钨酸沉淀于7000rpm下离心5min后，用去离子水洗涤5次，得到钨酸产物，随后加入50mL去离子水，然后再加入0.54g的NaOH，于30℃下磁力搅拌20min后，加入1.2g的Na2SO4，用浓度为4mol/L的HCl溶液调节pH值至2.2，再将此溶液于30℃下磁力搅拌20min，160℃恒温条件下水热反应4h，得到灰白色沉淀产物；
④将步骤③所得灰白色沉淀产物用去离子水洗涤5次，并于60℃下干燥24h；
⑤将步骤④的干燥产物于500℃下热处理8h即得由纳米棒自组装而成的WO3微米梭；
⑥将步骤⑤制备的由纳米棒自组装而成的WO3微米梭加入5～6滴无水乙醇后进行超声分散，随后在玛瑙研钵中研磨5min，得黏性料浆；将黏性料浆均匀刷涂于陶瓷管电极表面，自然干燥30min，然后置于气敏元件老化台上在300℃条件下老化72h，得气敏元件。
经检测，本实施例制备的由纳米棒自组装而成的WO3微米梭气敏元件在50～225℃的工作温度条件下对NH3气体具有良好的响应恢复性能。

Claims (10)

1.一种由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的NH3气敏元件，其特征在于，所述气敏元件主要由电极元件与均匀涂覆在电极元件上的WO3微米梭组成，所述WO3微米梭由WO3纳米棒自组装而成，所述WO3微米梭的直径为0.4～1.5μm、长度为0.6～1.4μm，所述WO3纳米棒的直径为15～33nm、长度为80～1050nm，所述WO3微米梭为六方相晶体结构。
2.根据权利要求1所述的气敏元件，其特征在于，所述电极元件为陶瓷管电极。
3.根据权利要求2所述的气敏元件，其特征在于，所述陶瓷管电极为Al2O3陶瓷管电极。
4.根据权利要求1所述的气敏元件，其特征在于，所述由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的制备方法如下：
①将白钨精矿进行氢氧化钠浸出，获得含钨浸出液，浸出液中钨的浓度为50～200g/L；
②将步骤①所得浸出液与浓度为2～4mol/L HCl溶液以5:6～3:1的体积比混合，于磁力搅拌2～5min后得白色钨酸沉淀产物；
③将步骤②所得白色钨酸沉淀于5000～7000rpm下离心5～10min后，用去离子水洗涤5～6次，得到钨酸产物，随后加入去离子水，其中去离子水的体积与钨酸产物中钨的质量的用量比为25～100：1mL/g；然后再加入0.13～0.54g的NaOH，于20～30℃下磁力搅拌10～20min后，加入0.3～1.2g的Na2SO4，用浓度为2～4mol/L的HCl溶液调节溶液pH值至1.6～2.2，再将此溶液于20～30℃下磁力搅拌10～20min，于120～160℃恒温条件下水热反应4～16h，得到灰白色沉淀产物；
④将步骤③所得灰白色沉淀产物水洗至少5次、于60～80℃下干燥12～24h、于400～500℃条件下热处理4～8h后即得由纳米棒自组装而成的WO3微米梭。
5.根据权利要求4所述的气敏元件，其特征在于，所述步骤①中的浸出条件为NaOH溶液的浓度为15～18mol/L、NaOH溶液与白钨精矿的液固比1:1～3:1mL/g、反应温度170～190℃、搅拌速度400～700rpm、保温时间30～180min。
6.根据权利要求4所述的气敏元件，其特征在于，所述步骤①中的白钨精矿的品位为62.36％。
7.根据权利要求1所述的气敏元件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
①将白钨精矿进行氢氧化钠浸出，获得含钨浸出液，浸出液中钨的浓度为50～200g/L；将所得含钨浸出液与浓度为2～4mol/L HCl溶液以5:6～3:1的体积比混合，于磁力搅拌2～5min后得白色钨酸沉淀产物；将所得白色钨酸沉淀于5000～7000rpm下离心5～10min后，用去离子水洗涤5～6次，得到钨酸产物，随后加入去离子水，其中去离子水的体积与钨酸产物中钨的质量的用量比为25～100：1mL/g；然后再加入0.13～0.54g的NaOH，于20～30℃下磁力搅拌10～20min后，加入0.3～1.2g的Na2SO4，用浓度为2～4mol/L的HCl溶液调节溶液pH值至1.6～2.2，再将此溶液于20～30℃下磁力搅拌10～20min，于120～160℃恒温条件下水热反应4～16h，得到灰白色沉淀产物；将所得灰白色沉淀产物水洗至少5次、于60～80℃下干燥12～24h、于400～500℃条件下热处理4～8h后即得由纳米棒自组装而成的WO3微米梭；
②将步骤①制备的由纳米棒自组装而成的WO3微米梭加入5～6滴无水乙醇后进行超声分散，随后在玛瑙研钵中研磨5min，得黏性料浆；将黏性料浆均匀刷涂于电极元件表面，自然干燥10～30min后，置于气敏元件老化台上在300℃条件下老化24～72h，得到由纳米棒自组装而成的WO3微米梭的NH3气敏元件。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤①中的浸出条件为NaOH溶液的浓度为15～18mol/L、NaOH溶液与白钨精矿的液固比1:1～3:1mL/g、反应温度170～190℃、搅拌速度400～700rpm、保温时间30～180min。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤①中的白钨精矿的品位为62.36％。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤②中的将黏性料浆均匀刷涂于电极元件表面的方法为用勾线笔沾取WO3微米梭浆体，然后均匀地涂覆在陶瓷管电极上，使电极元件表面完全被覆盖且厚度均匀。
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