半導體金屬氧化物（SMO）氣體傳感器在檢測環境污染以及易燃、易爆和有毒氣體的意外泄漏方面引起了廣泛的關注。眾所周知，SMOs對各種氣體具有高靈敏度、快速響應時間和出色的選擇性。目前已經實施了許多新策略來完善這些特性。在多種不同方法生產的材料中，靜電紡絲法合成的納米材料（NMs）具有前所未有的優勢，包括催化劑引入、形態控制、熱力學穩定性、獨特的物理化學性質、成分調整以及NMs的快速吸附-解吸速率等，是用于設計高靈敏度和高選擇性氣體傳感器的理想選擇。本綜述重點介紹了用于檢測包括氫氣（H2）、甲烷（CH4）、一氧化氮（NO）、硫化氫（H2S）、氨（NH3）、乙醇（C2H5OH）、丙酮（CH3COCH3）、甲醛（HCHO）和甲苯（C6H5CH3）在內等各種氣體的電紡氣體傳感器設計與制造方面的最新發現。研究表明，具有不同形狀（例如納米管、納米線、納米花、納米片、納米棒、納米膜和納米纖維）和成分（單相SMOs、改性SMOs、SMOs納米復合材料以及與碳納米材料結合的SMOs）的NMs顯示出對多種氣體的高響應值、長期穩定性、低濕度依賴性、快速響應/恢復時間和低檢測限。最后，作者對基于靜電紡絲技術的氣體傳感器進行了總結和展望。
圖1.基于靜電紡絲的不同SMO氣體傳感器。
圖2.CuO傳感機制示意圖：在H2S和空氣氣氛中的響應和恢復過程。
圖3.（a）用WO3修飾金屬有機框架。（b）去鐵鐵蛋白作為封裝貴金屬納米粒子的模板。（c）靜電紡絲過程中不同場的示意圖，（d）基于GNP-TiO2的傳感器在250℃下對30-70ppb CO的動態響應特性。
圖4.（a）Yb摻雜In2O3納米管傳感器對0.5-30ppm H2S的動態響應特性，（b）稀土（Gd、Tb、Dy、Ho、Er和Tm）摻雜In2O3納米管在室溫下對20ppm H2S的連續測試，以及（c）Yb摻雜In2O3納米管的選擇性測試。（d）純稀土和稀土（Ce、Tm、Eu、Er和Tb）摻雜In2O3納米管在220?℃下檢測5-500?ppm乙醇的動態響應曲線。
圖5.氣敏材料（Na/Pt-WO3納米纖維）及其應用示意圖。
圖6.異質結能帶圖。
微信二維碼
