DOI:10.1016/j.jallcom.2020.156663
在本文中，通過靜電紡絲和磁控濺射制備了Pd/ZnO-SnO2中空納米纖維。該傳感材料表現出優異的氫氣（H2）傳感性能，在270℃時響應達到171，在240℃時的響應時間和恢復時間低至19s和1s，具有穩定的高選擇性和良好的可重復性。這種增強的傳感性能可歸因于在中空納米纖維中形成的Pd/ZnO/SnO2三元異質結。此外，通過X射線衍射（XRD）、能量色散X射線光譜（EDS）、X射線光電子能譜（XPS）、透射電子顯微鏡（TEM）對材料進行了表征，并對其形貌形成過程作了進一步的說明。經證實Pd的存在增加了異質結的電阻調制范圍。另外，提出了基于該結構的氣體傳感機理。
圖1.Pd/ZnO-SnO2納米纖維的制備過程。
圖2.氣體傳感器的構造及其制備。
圖3.Pd/ZnO-SnO2納米纖維的XRD。
圖4.（ac）Pd/ZnO-SnO2納米纖維的SEM圖，（d-h）通過EDS獲得的區域掃描圖像，其中包括Zn、Sn、O和Pd的元素含量，（i）Pd/ZnO-SnO2納米纖維的EDS光譜。
圖5.（a）Pd/ZnO-SnO2納米纖維的TEM圖像，（b）Pd/ZnO-SnO2納米纖維及其SAED圖譜，以及（c）相應的高分辨率TEM圖像。
圖6.Pd/ZnO-SnO2納米纖維形成過程的示意圖。
圖7.（a）Pd/ZnO-SnO2納米纖維的XPS全掃描光譜，（b，c）Pd/ZnO-SnO2納米纖維和ZnO-SnO2納米纖維的O 1s光譜，（d）Pd/ZnO-SnO2納米纖維的Zn 2p光譜，（e）Pd/ZnO-SnO2納米纖維的Sn 3d光譜和（f）Pd/ZnO-SnO2納米纖維的Pd 3d光譜。
圖8.（a）在不同溫度下200ppm氫氣的響應，（b）不同樣品的響應比較，（c，d）在270℃和240℃下的響應和恢復。
圖9.（a，b）在240℃下，不同納米纖維在不同氫氣濃度下的響應時間和恢復時間。
圖10.（a）270℃下25ppm至200ppm氫氣的響應曲線，（b）Pd/ZnO-SnO2納米纖維的重復性測試和（c）Pd/ZnO-SnO2納米纖維的選擇性測試。
圖11.（a）Pd/ZnO-SnO2傳感器在270℃下暴露于250ppb-1ppm氫氣的響應，以及（b）氫氣檢測限的線性擬合。
圖12.（a）不同相對濕度下的氫氣響應，（b）不同相對濕度下的氫氣響應波動，（c）不同存儲時間后的氫氣響應，以及（d）隨時間流逝的氫氣衰減。
圖13.（a）ZnO、SnO2和Pd的能帶排列圖，（b）Pd/ZnO/SnO2三元異質結在空氣和H2中的能帶排列圖，（c）Pd/ZnO-SnO2三元異質結的H2傳感機理示意圖。
