[发明专利]用于气体传感器的构件及金属氧化物纳米纤维的制造方法

权利要求书

1.一种用于气体传感器的构件，所述构件包括：

金属氧化物纳米纤维，

其中，金属氧化物纳米纤维包括金属纳米颗粒催化剂和碱金属或碱土金属，金属纳米颗粒催化剂和碱金属或碱土金属结合在用作基质的金属氧化物纳米颗粒之间以被功能化，并且

金属氧化物纳米纤维通过静电纺丝工艺随后通过热处理工艺来获得。

2.根据权利要求1所述的构件，其中，金属氧化物纳米纤维的直径在50nm至10μm的范围内，并且金属氧化物纳米纤维的长度在1μm至100μm的范围内。

3.根据权利要求1所述的构件，其中，金属氧化物纳米颗粒呈其中至少一种金属离子被氧化的金属氧化物的形式，金属氧化物选自于由作为n型半导体的WO₃、ZnO、SnO₂、TiO₂、In₂O₃、Zn₂SnO₄和MnO₂组成的组或者选自于由作为p型半导体的CuO、NiO、Co₃O₄、Fe₂O₃、Fe₃O₄、PdO、LaCoO₃、NiCo₂O₄和Ag₂O组成的组。

4.根据权利要求1所述的构件，其中，金属氧化物纳米纤维在结成网且互连的金属氧化物纳米纤维之间具有在50nm至100μm的尺寸范围内的开孔结构。

5.根据权利要求1所述的构件，其中，金属纳米颗粒催化剂由具有中空结构的脱铁铁蛋白蛋白质模板制造，中空结构具有7nm至8nm范围内的内径。

6.根据权利要求5所述的构件，其中，金属纳米颗粒催化剂通过将金属盐注入到脱铁铁蛋白蛋白质模板中并通过还原剂执行还原处理来合成。

7.根据权利要求6所述的构件，其中，金属盐包含选自于由Pt、Pd、Rh、Ru、Ni、Co、Cr、Ir、Au、Ag、Zn、Mn、Ga、Ge、W、Sn、Sr、In、Pb、Ta、Sb、Sc和Ti组成的组中的一种或更多种。

8.根据权利要求1所述的构件，其中，金属纳米颗粒催化剂的尺寸在1nm至5nm的范围内。

9.根据权利要求1所述的构件，其中，碱金属或碱土金属包括选自于由Na、K、Mg、Ca、Rb、Sr、Cs和Ba组成的组中的一种或更多种。

10.根据权利要求1所述的构件，其中，金属氧化物纳米纤维包括第二相，第二相由于碱金属或碱土金属与金属氧化物纳米颗粒通过热处理工艺进行反应而形成。

11.根据权利要求1所述的构件，其中，金属氧化物纳米纤维包括多个异质界面，所述多个异质界面形成为使得由于碱金属或碱土金属与金属氧化物纳米颗粒的反应形成第二相，并且所述多个异质界面形成在金属氧化物纳米颗粒、第二相和金属纳米颗粒催化剂之间。

12.根据权利要求11所述的构件，其中：

碱金属或碱土金属包括Na，

金属氧化物纳米颗粒包括WO₃，并且

当Na和WO₃反应以形成Na_xW_yO_z相时，所述多个异质界面包括WO₃/Na_xW_yO_z异质界面、WO₃/金属催化剂界面和Na_xW_yO_z/金属催化剂界面，其中，0x，y，z100。