采用磁场诱导静电纺丝的方法,制备了有序排列的In2O3纳米线;通过扫描电子显微镜、X-射线衍射等方法对材料进行了表征,结果说明采用该方法成功地制备了有序排列的In2O3纳米线。该纤维排布于气体传感器的电极上,制成微型的气体传感器。气敏测试结果表明基于有序排列的In2O3纳米纤维气体传感器,在工作温度为275 oC时对1 ppm 的NO2的响应时间和恢复时间分别问0.6 s和4 s;在工作温度为245 oC 时,对1 ppm 的Cl2 的响应时间和恢复时间分均为0.7 s。相比之下,无序排列的In2O3纳米纤维传感器对NO2气体的响应和恢复时间分别为1.3 s和13.1 s;而对Cl2气体的响应和恢复时间分别为1 s和7 s,明显比有序排列的纳米纤维所需的时间长。对有序排列In2O3纳米纤维的形成机理以及气敏特性提高的原因进行了详细地分析。综上所述,有序排列In2O3可以作为一种高性能的敏感材料用于快速检测气体。
图1 有序排列的In2O3纳米纤维SEM 照片(a,b)及其气敏特性曲线(c,d)