电纺氧化锌纳米纤维乙醇、丙酮气敏传感器

编号：NMJS05114

篇名：电纺氧化锌纳米纤维乙醇、丙酮气敏传感器

作者：郑高峰； 何广奇； 刘海燕； 郑建毅； 李文望； 孙道恒；

关键词：静电纺丝； 纳米纤维； 氧化锌； 气体传感器； 高温氧化；

机构： 厦门大学机电工程系； 厦门理工学院机电工程系；

摘要： 研究了用静电纺丝技术制造微纳气体传感器的方法。采用PVP(Polyvinyl Pyrrolidone)/Zn(Ac)2和PEO(Polyoxyethylene)/Zn(Ac)2两种混合溶液作为原料,通过电纺喷射获得了复合前驱体纳米纤维;在空气中加热至500℃去除聚合物,并使Zn(Ac)2受热分解、氧化获得ZnO纳米纤维;利用X射线衍射术(XRD)对ZnO纳米纤维进行成分表征;最后实验检测了ZnO纳米纤维气敏传感器对乙醇和丙酮气体的传感特性。结果显示:以PVP/Zn(Ac)2、PEO/Zn(Ac)2复合纳米纤维为前驱体制得的ZnO纳米纤维平均直径分别为308nm、184nm;这种纳米纤维经加热氧化可获得高纯度ZnO纳米纤维;在室温条件ZnO纳米纤维气敏传感器对目标气体传感响应时间小于1s,其传感灵敏值随着气体浓度的增大而升高。另外,以PEO/Zn(Ac)2为前驱体制得的ZnO纳米纤维表面粗糙、比表面积大,具有较高的传感灵敏值,对于乙醇、丙酮两种目标气体的最高灵敏值分别为215.69和118.13。得到的结果表明:静电纺丝技术的引入为半导体微纳气敏传感器的集成制造提供了有效的方法。