DOI: 10.1016/j.colcom.2021.100508
本研究采用静电纺丝法成功合成了In2O3纳米线(NWs)。通过XRD、SEM、TEM、XPS和氮气吸附分析了产物的晶相、微观结构、形貌、元素组成和BET比表面积。对In2O3 NWs的表征表明,In2O3 NWs厚度均匀、结构完整且纯度高。在随后的气敏试验中,分析了PVP百分比、煅烧温度、煅烧升温速率和煅烧时间对气敏性能的影响。尤其,在200℃的工作温度下In2O3传感器对100ppm丙酮的响应高达37.9(Ra/Rg),响应/恢复时间为1s/7s。此外,结合表征结果分析了In2O3传感器的气敏机理。上述研究表明,与先前报告的传感器相比,该In2O3传感器的响应性能有所改善。
图1.气体传感器制备方案示意图。
图2.In2O3 NWs的XRD谱。
图3.In2O3 NWs的高倍放大SEM图像。
图4.In2O3 NWs的TEM和HRTEM图像。
图5.In2O3 NWs的氮气吸附-解吸等温线和粒径分布。
图6.In2O3的XPS光谱。(a)宽扫描光谱,(b)In3d光谱,(c)O1s光谱。
图7.S-2在不同操作温度下对100ppm丙酮的响应。
图8.In2O3气体传感器在不同丙酮浓度下的灵敏度图。
图9.In2O3传感器对100ppm丙酮的响应和恢复特性。
图10.基于In2O3的传感器在600s内对20ppm-300ppm丙酮的响应和恢复曲线。
图11.In2O3气体传感器在不同气体(100ppm)下的灵敏度直方图。
图12.In2O3传感器的长期稳定性。
图13.In2O3传感器的传感机制示意图。
图14.In2O3传感器在(a)空气和(b)丙酮中的传感机制示意图。