DOI:10.1016/j.matchemphys.2020.124038

通过多功能静电纺丝技术，随后在600℃下煅烧2h，成功合成了一维原始和金掺杂氧化锡（SnO2）纳米纤维。通过X射线衍射（XRD）、配备能量色散X射线光谱仪（EDAX）的扫描电子显微镜（FE-SEM）、透射电子显微镜（TEM）和紫外可见分光光度计对合成的纳米纤维进行了表征。传感器的响应很大程度上取决于工作温度和添加剂的用量。在370℃下，3wt％Au掺杂SnO2样品呈现出最佳性能。所构建的传感装置对硫化氢（H2S）、丙酮、氨、乙醇和丙醇等还原性气体普遍存在响应，H2S的最低检测浓度为1ppm，对其他气体为10ppm。因此，该装置可用于选择性检测H2S，避免了浓度低于10ppm的其他还原性气体的交联响应问题。计算出H2S的理论检测限为550ppb。因此，该装置可用于诊断口臭，因为口臭患者呼出气中的H2S浓度水平在80ppb-2ppm范围内。

图1.（a）气体传感检测系统的示意图，（b）采用喷涂法由原始和Au掺杂纳米纤维/乙醇溶液制备装置，（c）IDE电极的示意图

图2.原始SnO2纳米纤维（a）初纺和（b）在600℃下退火2h后，（c）3wt％Au掺杂SnO2纳米纤维在600℃退火2h后的FESEM图像。（d）（c）的放大图像

图3.（a）3wt％Au掺杂SnO2样品的元素图和（b）EDAX光谱

图4.原始和Au掺杂SnO2（1和3wt％）样品的XRD图谱

图5.（a）3wt％Au掺杂SnO2样品的TEM图像，（b）HRTEM图像和（c）SAED图谱

图6.（a）原始和Au掺杂SnO2样品的反射光谱，（b）Tauc图（插图：原始和5wt％Au掺杂SnO2样品带隙来自相应的Tauc图）

图7.在200℃下测量的原始和Au掺杂SnO2样品的IV特性

图8.原始和Au掺杂SnO2传感器在200℃下对各种气体的响应比较

图9.在不同温度下3wt％Au掺杂SnO2传感器对100ppm H2S的响应比较

图10.对100ppm H2S的（a）响应时间和（b）恢复时间随温度的变化

图11.在370℃下，3wt％Au掺杂SnO2样品对不同浓度（a）丙酮，（b）氨，（c）乙醇，（d）1-丙醇和（e，f）H2S的响应曲线

图12.370℃下3wt％Au掺杂SnO2样品对不同浓度H2S的响应变化

图13.SnO2传感器暴露于（a）空气和（b）H2S以及Au掺杂SnO2传感器暴露于（c）空气和（d）H2S的能带示意图