DOI:10.1016/j.matlet.2019.127070
实现新型纳米结构是提高金属氧化物半导体(MOS)气敏性能的关键。本文采用平行静电纺丝法合成了[PVP/Ti(SO4)2]/[PVP/SnCl4]复合Janus纳米纤维(NFs),并通过煅烧得到了TiO2//SnO2 Janus纳米纤维。为了研究TiO2//SnO2 Janus纳米纤维的潜在气体传感应用,制备了基于TiO2/SnO2 Janus纳米纤维的商用气体传感器,选择乙醇作为目标气体,并对其气敏性能进行了测试。结果表明,TiO2//SnO2 Janus纳米纤维对乙醇具有良好的选择性和快速的响应恢复。此外,还阐明了提高气敏纳米纤维传感能力的可能机理,为Janus结构气敏纳米纤维的发展提供了指导。
图1. 平行静电纺丝设置示意图。
图2.(a)TiO2//SnO2 Janus纳米纤维的XRD图谱和(b)金红石型TiO2、(c)锐钛矿型TiO2和(d)四方型SnO2的标准卡。
图3.(a)[PVP/Ti(SO4)2]//[PVP/SnCl4]和(b)TiO2//SnO2 Janus纳米纤维的扫描电镜图像,(c)[PVP/Ti(SO4)2]//[PVP/SnCl4]和(d)TiO2//SnO2 Janus纳米纤维的直径直方图。
图4.(a)传感器对10ppm乙醇的响应与工作温度的关系,(b)传感器对10ppm不同气体的选择性,(c)传感器对50ppm乙醇的动态传感瞬态,(d)传感器对5-1000ppm乙醇的响应,(e)传感器对气体传感器循环次数的响应。