DOI: 10.1039/d1ra00114k

在本研究中，采用静电纺丝法制备了纯NiO纳米纤维和In2O3-NiO一维异质纳米纤维，并研究了其对丙酮的气敏特性。材料表征证明，异质纳米纤维由In2O3和NiO组成，对丙酮的敏感性增强。在最佳工作温度下，In2O3-NiO纳米纤维对50ppm丙酮的响应比纯NiO纳米纤维高10倍以上。异质纳米纤维的最低检出限达到10ppb，而纯NiO纳米纤维仅为100ppb。在丙酮和比较气体（甲醇，乙醇，三乙胺，乙酸乙酯和苯）中，异质纳米纤维对丙酮的响应最高。此外，异质纳米纤维表现出更高的响应恢复率和良好的长期稳定性。上述结果表明，In2O3-NiO一维异质纳米纤维在低浓度丙酮检测方面具有很大的潜力。结合材料特性，详细讨论了In2O3-NiO异质纳米纤维传感特性增强的机理。

图1.（a）陶瓷管和Ni-Cr合金加热器，（b）传感器和（c）气敏测试系统的照片。

图2.烧结后（a）N0，（b）N1和（c）N2样品的SEM图像。（d）N0、N1和N2样品的XRD图谱。

图3.（a和b）烧结后N1样品的TEM图像。（c）In2O3-NiO纳米纤维的EDS图谱。（d）N0、N1和N2样品的N2吸附-解吸等温线和BET孔径分布曲线。

图4.（a）N0、N1和N2样品的XPS全扫描光谱，以及（d和g）N0，（b，e和h）N1和（c，f和i）N2样品的高分辨率光谱。

图5.（a）在不同温度下，N0、N1和N2样品对50ppm丙酮的响应。（b）大气环境中N0、N1和N2样品的I-V曲线，（c）N0、N1和N2样品对不同浓度丙酮的响应，以及（d）N1和N2样品对10ppb丙酮的响应。（N2：260℃；N1：260℃；N0：220℃）。

图6.（a）N0和N1样品对50ppm丙酮的响应曲线，（b）N0和N1样品对50ppm不同气体的响应，以及（c和d）N1样品对50ppm丙酮的循环气敏测试（N1：260℃；N0：220℃）。

图7.（a）NiO和In2O3以及（b）In2O3-NiO在空气中的能带结构。