DOI:10.1021/acs.langmuir.9b03636
本文為立體NO2傳感器的制備技術提供了一條實用且易懂的途徑。作為傳感器的氣體傳感層,銅酞菁(CuPc)生長在聚乙烯醇(PVA)納米纖維(NFs)的頂部。CuPc/PVA NFs立體傳感器對NO2的靈敏度超過829%/ppm,而連續CuPc薄膜傳感器的靈敏度比立體傳感器低2個數量級。對于25ppm NO2的響應度,CuPc/PVA NFs立體傳感器的強度是連續CuPc薄膜傳感器的四倍。對于恢復時間,CuPc/PVA NFs立體傳感器比連續CuPc薄膜傳感器快八倍以上。該通用策略可用于制備各種有毒氣體傳感器,以提高設備的整體性能。
圖1.制備步驟示意圖:(a)清潔的SiO2/Si基板;(b)將PVA NFs靜電紡絲到基材表面上;(c)PVA NFs/SiO2/Si表面上熱蒸發的CuPc;(d)CuPc/PVA NFs/SiO2/Si上熱蒸發的Ag叉指電極;(e)基于PVA NFs支架的CuPc傳感器的示意圖。
圖2.(a)實時監測基于OFET的CuPc連續纖維薄膜的NO2曲線;(b)實時監測基于OFET的CuPc/PVA NFs立體傳感器的NO2曲線;(c)具有5.0wt%PVA NFs支架的CuPc傳感器的相應響應度(R)和靈敏度;(d)具有PVA NFs支架的CuPc傳感器對PVA預處理溶液濃度的相應靈敏度;T1(e)和T2(f)對應于PVA預處理溶液的濃度。
圖3.(a-e)濃度遞增的PVA NFs的SEM顯微照片;(f-j)含20 nm CuPc的濃度遞增的PVA NFs的SEM顯微照片。
圖4.(a-e)濃度遞增的PVA NFs的AFM圖像;(f-j)含20 nm CuPc的濃度遞增的PVA NFs的AFM圖像。
圖5.X射線衍射圖:(a)PVA NFs,(b)不含PVA NFs的CuPc薄膜,以及(c-g)含遞增濃度PVA NFs的CuPc薄膜。
圖6.(a)具有PVA NFs的CuPc傳感器的彩色插圖;(b)基于PVA NFs的CuPc立體薄膜的SEM圖像。