DOI:10.1016/j.jallcom.2020.157014
本研究采用溶膠-凝膠法和靜電紡絲法制備了摻雜CuO的ZnO異質結納米纖維。在叉指狀金電極基底上生長CuO摻雜ZnO納米纖維，并將其用于氣體傳感器。研究發現，當CuO與ZnO的摩爾比為0.15:1時，H2S的傳感響應大大提高，并且比使用純ZnO納米纖維獲得的傳感響應高25％。在200℃下，使用0.15摩爾CuO摻雜ZnO納米纖維對1ppm H2S進行檢測時，其最佳H2S氣體響應為83.98％，具有良好的恢復特性和重現性。
圖1：所制備的ZnO/PVP納米纖維的TGA曲線。
圖2：CuO摻雜ZnO納米纖維的XRD圖，不同摻雜比為（a）0，（b）0.1，（c）0.15，（d）0.2和（e）0.25摩爾。
圖3：在550℃下退火4小時后，（a）0，（b）0.1，（c）0.15，（d）0.2和（e）0.25摩爾CuO摻雜ZnO納米纖維的SEM圖像。
圖4：（a）（b）在550℃下退火4小時后，0.15摩爾CuO摻雜ZnO納米纖維的EDS分析和（c-f）元素圖。
圖5：在550℃下退火4小時后，0.15摩爾CuO摻雜ZnO納米纖維的（a）（b）LR-TEM，（c）HR-TEM和（d）SAED分析。
圖6：0、0.1、0.15、0.2和0.25摩爾CuO摻雜ZnO納米纖維氣體傳感器對各種氣體的選擇性氣體測試。
圖7：（a）0.15摩爾CuO摻雜ZnO納米纖維在不同工作溫度下進行檢測的動態響應圖和（b）響應值。
圖8：（a）CuO摻雜ZnO納米纖維在200℃下對1ppm H2S氣體進行檢測時，不同摩爾比的動態響應圖。（b）純ZnO納米纖維和（c）0.15摩爾CuO摻雜ZnO納米纖維在200℃下對1ppm H2S氣體感測的響應和恢復時間。
圖9：（a）在200℃下，0.15摩爾CuO摻雜ZnO納米纖維檢測1ppm H2S氣體的五次連續動態測試的響應值。（b）在200℃下，0.15摩爾CuO摻雜ZnO納米纖維檢測1、2、3、4和5ppm H2S氣體的動態響應曲線。
圖10：CuO摻雜ZnO納米纖維的氣體傳感機理示意圖。
