国内刊号：11-1801/TB
国际刊号：1000-3851
发布日期:
作者：吴煜霞, 杜海英, 张钊睿, 丛丽颖, 孙鹏程, 许帅康, 侯腾跃, 孙舒鹏,
关键词：同轴静电纺丝, 同型异质结, 气敏特性, 敏感机制, 甲醛响应, 复合纳米纤维,
两种半导体材料合成的复合材料由于电子亲合能和带隙宽度差形成了同型异质或异型异质结，利用异质结界面形成的费米能级效应可以提高界面载流子迁移率，从而有效改善气体传感器的气敏性能。本文采用自行设计开发的多层同轴静电纺丝装置，构筑了同轴异质复合纳米纤维In<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/SnO<sub>2</sub>。所构筑的同轴异质复合纤维In<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/SnO<sub>2</sub>外层较大的In<sub>2</sub>O<sub>3</sub>纳米颗粒附着在内层较小SnO<sub>2</sub>纳米颗粒表面，形成中空的分级纤维结构。同轴异质复合纤维In<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/SnO<sub>2</sub>中由于存在大量的N-N同型异质结界面，电子迁移率增强，表面活性增强，吸附氧含量增加，对甲醛表现出良好的气敏性能。在250℃环境下，同轴复合纤维In<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/SnO<sub>2</sub>气敏元件对50×10<sup>-6</sup>的甲醛响应为14.12，分别是SnO<sub>2</sub>、In<sub>2</sub>O<sub>3</sub>和混合异质In<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/SnO<sub>2</sub>气敏元件对甲醛响应的3.22倍、3.84倍和1.51倍。同轴异质复合纤维In<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/SnO<sub>2</sub>气敏元件对甲醛、乙醇、丙酮、甲苯和甲醇表现出良好的交叉选择性。利用同轴静电纺丝法构筑同轴异质复合纤维中提高半导体功能器件性能具有巨大的应用潜力和发展前景。
来源：2022年第5期
《复合材料学报》期刊编辑部