[发明专利]有序排列In2O3纳米纤维及用于制备超快响应酒精传感器

摘要

本发明具体涉及一种有序排列的In2O3纳米纤维及在用于制备超快响应酒精半导体传感器方面的应用，属于一维纳米金属氧化物材料的制备及其半导体气体传感器技术领域。利用可溶性的硝酸盐、高分子材料和溶剂制成前驱液，采用磁场诱导静电纺丝技术制备有序排列的复合纳米纤维，然后经过高温烧结，除去有机高分子模板，得到有序排列的In(NO3)3纳米纤维。利用有序排列的In(NO3)3纳米纤维和平面氧化铝基底结构制成的酒精气体传感器，在工作温度为275℃时对酒精气体的响应时间为0.4s，恢复时间为3s，传感器的可逆性和重复性好，远远优越于同种纳米粉体材料酒精传感器。本发明工艺简单，成本低，产量高。

主权项

一种有序排列的In2O3纳米纤维，其由如下方法制备：(1)将硝酸铟In(NO3)3溶于10～20ml的二甲基甲酰胺溶剂里，在常温下磁力搅拌10～30min，形成浓度为0.1～0.2g/ml无色透明的溶液；(2)向步骤(1)制得的溶液里加入高分子材料聚乙烯吡咯烷酮PVP，使聚乙烯吡咯烷酮与硝酸铟的摩尔比为1∶1～3∶1，搅拌10～15h，形成无色透明的In(NO3)3/PVP复合纤维的前驱液溶胶；(3)将步骤(2)获得的In(NO3)3/PVP复合纤维的前驱液溶胶放入静电纺丝设备的喷丝管中，以铜丝为阳极，以在铝箔板前面平行设置的一对永磁体为阴极收集板，磁场强度为50～250mT，永磁体平面垂直于喷丝的方向，复合纤维直接喷到永磁体上，两条永磁体之间的距离为2～4cm，喷丝管头与收集板之间的距离为15～20cm，施加的静电纺丝电压为8～30kV，经过36～48h的纺丝后，在阴极收集板上获得In(NO3)3/PVP复合纤维膜，再将该复合纤维膜在500～700℃烧结2～5h除去高分子模板，即得到直径为80～90nm的有序排列的In2O3纳米纤维。