基于电纺丝法的In2O3CdO复合材料的制备及甲醛气敏特性.pdf

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1、物理化学学~(WuliHuaxueXuebao1AugustActaJP．一Chim．Sin．2013，29(8)，l827-l8361827[Article]doi：10．3866／PKU．WHXB201306091Ⅵ，1，、Ⅳ．whxb．pku．edu．cn基于电纺丝法的ln2O3／CdO复合材料的制备及甲醛气敏特性陈鹏鹏’王兢张春丽郝育闻’杜海英f大连理工大学电子科学与技术学院，辽宁大连116023；大连民族学院机*S-程系，辽宁大连116600)摘要：用静电纺丝法制备了In(NO。)3，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)纺丝前驱物，然后分别在500、600、700。C时烧结得到三种

2、h12O。纳米纤维．通过X射线衍射(XRD)仪、热重差热分析(TG／DTA)、场发射扫描式电子显微镜(FE．SEM)表征结果得知，500。C时lnO。的晶相已经形成，且粒径为最小，约为24nm，纳米纤维呈介孔结构．将三种烧结温度的InO。纤维制作成气敏元件，测试对比了三种元件对甲醛气体的敏感特性，结果表明，500。C烧结得到的lnO。纳米纤维在工作温度为240。C时响应最好，对浓度为10×10(体积分数，)甲醛的响应为7．用静电纺丝法合成了CdO纳米颗粒，通过XRD、SEM表征得知CdO呈粒径约为68nm的颗粒．将ln2O。和CdO以不同摩尔I~k(1：1，10：1，20：1)复

3、合，对比测试了纯InO。及三种In0。／CdO复合材料对应的气敏元件对甲醛的气敏特性，测试结果表明当lnO。纳米纤维与CdO纳米颗粒以摩尔比1O：1复合时，元件的工作温度较低(200。C)，且对甲醛表现出最佳的气敏特性，对浓度为10×1O甲醛的响应为13．6，响应／恢复时间为140s／32s．最后对不同摩尔比复合的InOJCdO对甲醛的气敏机理进行了初步分析．关键词：InO。：CdO；复合材料：甲醛：气敏特性中图分类号：0649PreparationofElectrospunIn2OdCdOCompositeandItsFormaldehyde·SensingProperties

4、CHENPeng—Peng’WANGJing’'ZHANGChun—Li’HAOYu—Wen’DUHai—Ying’’(SchoolofElectronicScienceandTechnology,DalianUniversityofTechnology,Dalian116023，LiaoningProvince，PR．China；DepartmentofElectromechanicalEngineering＆Information．DalianNationalitiesUniversity,Dalian116600,LiaoningProvince,R．China、Abstr

5、act：In(NO3)Jpolyvinylpyrrolidone(PVP)nanofiberprecursorsweresynthesizedusingatraditionalelectrOsDinninamethod，andwerethenannealedat500，600，and700。CtoformIn2O3nanofibers．Theas—preparedIn2O3nanofiberswerecharacterizedusingX-raydifraction(XRD)，thermalgravimetryanddifferentiaIthermaIanalysis(TG／D

6、_『_A)，andfield-emissionscanningelectronmicroscopy(FE-SEM)。Theresultsshowthattheln2O3nanofiberscrystallizewell，withasmalIaveragegrainsize(about24nm)andagoodmesoporousstructure．whenannealedat500。C．Theln2O3nanofibersannealedatthethreetemperatureswerefurtherusedtofabricategassensors．Thetestresult

7、sshowthatthesensorbasedonln2O3annealedat500。Chasthehighestresponse(about7)to10x10(volumefraction，∞)formaldehydefHCHO)atanoperatinglemperatureof240。C．CdOnanoparticleswerealsopreparedusingthesamemethod：XRDandFE—SEMshowthattheaveragegrainsizeofC