APP下载

静电纺丝法制备SnO2纳米纤维及其气敏性能研究

2021-09-07王金龙李清馨惠世昌张英豪高浩森

西安工程大学学报 2021年4期

王金龙,付 翀,李清馨,惠世昌,张英豪,叶 伟,高浩森

(西安工程大学 材料工程学院,陕西 西安 710048)

0 引 言

目前,大气污染较为严重,对高敏高响应气敏传感器的需求十分迫切。由于纳米材料具备小粒径、大比表面、相对气体阻抗变化大等优势[1-3],从而能够满足气敏元件测试范围广、灵敏度高、测试温度低等要求[4-5]。

SnO2是一种优良金属氧化物半导体材料,被广泛应用于有毒气体、污染气体、可燃气体以及工业废气的检测和预报[6-7],目前约1/3金属氧化物气敏研究工作与SnO2纳米材料息息有关。作为表面控制型气敏材料,SnO2纳米材料气敏特性与其表面形貌和比表面积密不可分[8-10]。表面积越大,越有利于对目标气体进行吸附和氧化还原反应,从而获得高灵敏度、响应恢复迅速、稳定性好的气敏元件。因此,具有大比表面积的SnO2纳米材料,如纳米线[11]、纳米棒[12]、纳米管[13]、纳米带[14]、纳米片[15]等,受到国内外研究人员的重点关注。LAW等成功制备出SnO2纳米线,在混合气氛中对C2H5OH和CO表现出良好的气敏响应[16];SPENECR等利用SnO2纳米带,获得室温工作的光化学NO2纳米传感器[17];SUN等利用异质沉降方法制备出SnO2纳米片,实现了对C2H5OH的高敏感检测和快速响应[18]。LEE等利用水热法制备出SnO2纳米片,对C2H5OH和CO表现出较好敏感度[19]。研究表明,较传统SnO2材料,SnO2纳米结构材料具有灵敏度更高、稳定性更好等气敏特性[20-21]。

相较于沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法等[22]氧化物结构材料制备方法,静电纺丝技术制备氧化物纳米纤维不仅易于形貌控制及材料改性,同时具有比表面积大、孔隙率高、吸附性好等特点。……

登录APP查看全文