在本研究中，采用靜電紡絲和高溫煅燒相結合的方法制備了中空三氧化銦（In2O3）納米纖維，然后借助靜電相互作用，使用水熱法制備的氮摻雜石墨烯量子點（N-GQDs）對其進行涂覆。N-GQD涂覆中空In2O3納米纖維用作原位化學氧化聚合制備聚苯胺（PANI）/N-GQD/中空In2O3納米纖維三元復合材料的核。利用傅里葉變換紅外、場發射掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡對所制備的三元復合材料的化學結構和形貌進行了表征。通過自制的帶有實時電阻采集平臺的動態測試系統，對三元復合材料室溫下的氣敏性能進行了評估。PANI/N-GQD/中空In2O3納米纖維傳感器在負載20wt%N-GQD涂覆中空In2O3納米纖維和1ppm NH3暴露下的響應值為15.2，約為PANI傳感器的4.4倍以上。事實證明，這種三元復合傳感器在室溫下檢測0.6ppm至2.0ppm濃度范圍內的NH3時非常靈敏，這對于通過人體呼吸檢測肝臟或腎臟疾病至關重要。PANI/N-GQD/中空In2O3納米纖維傳感器在室溫下暴露于1.0和2.0ppm NH3時顯示出更高的選擇性和可重復性。由于PANI/N-GQD/中空In2O3納米纖維復合傳感器在室溫下檢測1.0和2.0ppm NH3時具有出色的選擇性和可重復性，因而PANI/N-GQD/中空In2O3納米纖維有望成為一種通過人體呼吸檢測肝臟或腎臟疾病的理想氣敏材料。
圖1.（a）N-GQD的TEM圖像，（b）N-GQD的粒徑分布，以及（c）N-GQD的拉曼光譜。
圖2.（a）In2O3/PVP電紡纖維的SEM圖像；（b）中空In2O3納米纖維經800℃煅燒后的SEM圖像；（c）中空In2O3納米纖維的TEM圖像；（d）中空In2O3納米纖維的WAXD圖譜。
圖3.（a）中空In2O3納米纖維，（b）純PANI聚合物基質，（c）2.5wt%PANI/中空In2O3納米纖維，（d）5wt%PANI/中空In2O3納米纖維，（e）10wt%PANI/中空In2O3納米纖維，（f）15wt%PANI/中空In2O3納米纖維，（g）20wt%PANI/中空In2O3納米纖維和（h）25wt%PANI/中空In2O3納米纖維復合材料的FTIR光譜。
圖4.（a）2.5wt%PANI/中空In2O3納米纖維，（b）5wt%PANI/中空In2O3納米纖維，（c）10wt%PANI/中空In2O3納米纖維，（d）15wt%PANI/中空In2O3納米纖維，（e）20wt%PANI/中空In2O3納米纖維和（f）25wt%PANI/中空In2O3納米纖維復合材料的SEM和TEM圖像。
圖5.（a）純PANI聚合物基質，（b）2.5wt%PANI/中空In2O3納米纖維，（c）5wt%PANI/中空In2O3納米纖維，（d）10wt%PANI/中空In2O3納米纖維，（e）15wt%PANI/中空In2O3納米纖維，（f）20wt%PANI/中空In2O3納米纖維和（g）25wt%PANI/中空In2O3納米纖維復合材料的BET曲線。
圖6.（a）純PANI聚合物基質，（b）2.5wt%PANI/中空In2O3納米纖維，（c）5wt%PANI/中空In2O3納米纖維，（d）10wt%PANI/中空In2O3納米纖維，（e）15wt%PANI/中空In2O3納米纖維，（f）20wt%PANI/中空In2O3納米纖維和（g）25wt%PANI/中空In2O3納米纖維復合材料在室溫下暴露于1ppm NH3的響應曲線。
圖7.PANI涂覆中空In2O3納米纖維的表面積和厚度，以及PANI/中空In2O3納米纖維復合材料中空心In2O3納米纖維負載與響應的關系。
圖8.（a）純PANI聚合物基質、20wt%PANI/中空In2O3納米纖維和20wt%PANI/GQD/中空In2O3納米纖維復合材料室溫下暴露于1ppm NH3的響應曲線以及（b）傳感可重復性和可逆性。
圖9.（a）PANI/GQD/中空In2O3納米纖維傳感器的動態響應-恢復曲線和（b）響應-濃度擬合曲線。
圖10.PANI/GQD/中空In2O3納米纖維復合傳感器傳感機理示意圖及能帶隙結構圖。
圖11.PANI/GQD/中空In2O3納米纖維薄膜傳感器在1ppm和2ppm濃度下對NH3、甲醇、乙醇和丙酮的選擇性。
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