400-823-0080
info@biofabrication.cn     
当前位置: 主页 > 应用案例 > 能源环保 > 静电纺丝纳米纤维助力气体检测!

静电纺丝纳米纤维助力气体检测!

能源环保    2021-09-18 17:17

1.J. Alloys Compd.:使用CuO掺杂ZnO纳米纤维快速检测低浓度的H2S

6373938627272925299639018.png

6373938658731902876517217.png

国立高雄科技大学方得华采用溶胶-凝胶法和静电纺丝法制备了掺杂CuO的ZnO异质结纳米纤维。在叉指状金电极基底上生长CuO掺杂ZnO纳米纤维,并将其用于气体传感器。

➣当CuO与ZnO的摩尔比为0.15:1时,H2S的传感响应大大提高,并且比使用纯ZnO纳米纤维获得的传感响应高25%。

➣在200℃下,使用0.15摩尔CuO掺杂ZnO纳米纤维对1ppm H2S进行检测时,其最佳H2S气体响应为83.98%,具有良好的恢复特性和重现性。

DOI:10.1016/j.jallcom.2020.157014

 

2.Sens Actuators B Chem.:金属有机骨架衍生的Zn2+掺杂SnO2电纺中空纳米纤维能够智能检测甲醛

5.png

西安交通大学王嘉楠&延卫通过简便的静电纺丝和退火工艺成功地合成了源自金属有机骨架(MOF)的Zn2+掺杂SnO2(ZZS)中空纳米纤维(HNFs),以实现低浓度的HCHO监测。

➣由于空心纳米结构和优化的Zn2+均匀掺杂行为确保了平稳的电子转移、丰富的化学吸附活性位点和氧空位,因此15wt%ZZS HNFs具有优异的气体传感性能,对100ppm HCHO的传感响应值为25.7,响应/恢复时间(12/45s)快。

➣与原始SnO2和其他ZZS HNFs相比,该纳米纤维在快速响应/恢复时间(10/2s)内的HCHO检测能力低至500ppb。

此外,将15wt%ZZS HNFs组装成实用的HCHO实时监测和预警智能检测装置时,仍然具有对HCHO的高灵敏度,这在未来智能室内空气质量监测中具有广阔的商业前景。

DOI:10.1016/j.snb.2020.128819

 

3.Sensor. Actuat. B-Chem.:稀土掺杂功能化一维富氧空穴In2O3纳米管用于超高灵敏度乙醇检测

4.png

兰州大学谢二庆教授&王妍蓉博士利用静电纺丝技术,将稀土元素Ce、Tm、Eu、Tb和Er掺杂到In2O3纳米管(In2O3-NTs)中。研究了掺杂In2O3-NTs的形貌、结构和光学性质,并与未掺杂In2O3-NTs的气敏性能进行了比较。

➣稀土掺杂可以提高In2O3基气敏元件在乙醇检测中的响应和选择性。特别是,在所有测试的稀土掺杂In2O3-NTs中,掺Tb的In2O3气敏元件对各种气体,特别是对乙醇的响应最高。

➣所制备的传感器在乙醇检测中具有优异的气敏性能,主要有以下三个方面:(1)掺杂可大大减小In2O3纳米管的晶粒尺寸;(2)Tb掺杂可控制传感器表面三种不同氧物种的分布;(3)Tb3+离子可被氧化成Tb4+阳离子,能吸附更多的氧离子。

DOI:10.1016/j.snb.2020.128755

 

4.ACS Appl. Mater. Interfaces:协同型CNFs/CoS2/MoS2柔性薄膜在室温下对NO气体具有良好的选择性

3.png

北京大学曹安源&郑州大学上媛媛通过设计活性材料的成分和结构,研究者报告了一种由二维MoS2纳米片和嵌入CoS2纳米粒子接枝的静电纺碳纳米纤维(CNF)网络,它可以作为一种在室温下工作的各种有毒有害气体的柔性气体传感器。

➣CNFs/CoS2/MoS2杂化膜对NO的选择性高于NO2和CH4等其它气体,选择性系数(|SNO/SNO2|和|SNO/SCH4|)分别高达43和42(定义为两种气体之间的响应比率)。

➣MoS2可以通过NO选择性地氮掺杂,而CoS2可以有效地捕获NO分子,从而提高了选择性和灵敏度。

➣研究者通过协同设计制备的大面积柔性传感器在生物和环境领域具有潜在的应用,可低成本、选择性地检测有毒或目标气体。DOI:10.1021/acsami.0c05953

 

5. ACS Appl. Nano Mater.:柠檬酸掺杂聚醋酸乙烯酯纳米纤维功能化石英晶体微天平用于氨气检测

2.png

➣研究者基于石英晶体微天平(QCM)平台,利用电纺聚醋酸乙烯酯(PVAc)纳米纤维进行功能化,并掺杂各种有机酸(如草酸、酒石酸和柠檬酸)制备了高灵敏度、高选择性的氨气传感器。

➣发现掺有柠檬酸的PVAc纳米纤维基QCM传感器的灵敏度最高(2.95 Hz/ppm),其检测限(LOD)低至亚ppm级(550 ppb)。

➣该材料还具有良好的选择性、快速响应、较短的恢复时间和良好的重复性。这种基于纳米纤维化学修饰的简单且低成本的替代解决方案能够在许多领域(包括智能电子鼻应用)提高QCM基氨气传感器的性能。

DOI: 10.1021/acsanm.0c00896

 

6. Trends Anal. Chem.:电纺聚苯胺纳米纤维用于氨气化学电阻式传感器的研究进展

1.png

6373938644322138064994395.png

➣氨气(NH3)是空气中最丰富的无机污染物之一。这就需要高效且快速的检测设备以定期检查室内外的氨浓度。电阻式气体传感器在精确检测氨浓度方面非常受欢迎。

➣在诸多传感材料中,聚苯胺(PANI)被公认为是用于氨气化学电阻式传感器最有前途的选择之一。具体而言,在制备用于气态氨的有效传感系统中证明了通过简便静电纺丝方法生产的PANI的实用性。

➣本综述旨在深入了解静电纺丝方法在构建PANI基氨气化学电阻式传感器中的作用。基于关键传感参数(例如灵敏度、选择性、响应时间和检测限)的综合性能评估,对不同电纺聚苯胺基氨气传感系统的可靠性进行了评估。

DOI: 10.1016/j.trac.2020.115938