电纺氧化锌纳米纤维乙醇、丙酮气敏传感器

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308 nm、184 nm;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1 s,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。     

静电纺丝法制备In_2O_3纳米纤维及其气敏特性的研究

采用静电纺丝法制备了多级中空结构的In_2O_3纳米纤维,材料的结构、形貌分别通过XRD、SEM等表征手段进行了表征,制成了In_2O_3旁热式气敏元件。采用静态气体测试系统对In_2O_3元件进行了气敏测试。在工作温度350℃时,对0.5 ppm~50 ppm甲醛进行了气敏测试,测试结果表明:静电纺丝制备的In_2O_3气敏元件对甲醛气体具有优异的响应灵敏度,快速的响应、恢复时间和较好的选择性。     

静电纺丝制备有序纳米纤维的研究进展

静电纺丝法是目前制备纳米纤维最直接最有效的方法,有序排列的纳米纤维具有独特的光、电、磁等性质,但是静电纺丝法所制备的纳米纤维杂乱无章的无纺结构限制了静电纺丝在许多领域的应用.文章介绍了静电纺丝的基本原理,综述了目前制备有序纳米纤维的一些有代表性的方法,并分析了各自的优缺点.     

草酸溶解-热解法制备ZnO粉体及其对NO2气敏性能

以草酸和Zn粒为原料,采用溶解-热解法制备纳米ZnO粉体.利用XRD和SEM对所合成材料的结构和形貌进行表征,采用静态配气法测试了ZnO对NO2、H2S、乙醇等8种气体的敏感性能.结果表明:利用该方法合成的ZnO为纤锌矿结构,粒径约为24 nm.该ZnO对NO2气体具有很高的灵敏度,在最佳工作温度290℃下,对体积分数为100×10-6的NO2气体灵敏度可达90.6,对体积分数仅为1×10-6的NO2气体仍有一定的灵敏度,同时该ZnO对NO2气体的选择性很好,对测试气体选择性系数均在6以上,且对NO2气体的响应-恢复时间较短,响应时间为4 s,恢复时间为20 s.     

α-烯烃熔体静电纺丝的研究进展

在纤维领域中,纳米纤维引起了人们的广泛关注,这是由于纳米纤维具有比表面积大、纳米纤维集合体积小等特点,可以被用来开发出新型材料。随着对纳米材料的不断开发,静电纺丝技术得到了很大发展,熔体静电纺丝因其更佳的环境友好性,被广泛应用。本文阐述了熔体静电纺丝的基本原理,重点介绍了α-烯烃材料的熔体静电纺丝。     

静电纺丝制备碳纳米管/聚合物复合纳米纤维的研究进展

碳纳米管作为理想增强填料与聚合物进行复合,通过静电纺丝法制备成复合纳米纤维,有利于增强纳米纤维材料的各项性能,进一步开拓纳米纤维的应用范围.从碳纳米管/聚合物复合纳米纤维的制备方法、功能特性及应用领域三方面出发,综述了近年来国内外静电纺丝制备碳纳米管/聚合物复合纳米纤维的研究现状,最后对碳纳米管/聚合物复合纳米纤维进行...     

静电纺丝制备中空纤维的研究进展

一种能够制备壳-芯型(Core-Shell)纳米结构的同轴射流技术正引起人们的关注,该方法与传统的制备纳米纤维的模板合成法相比,步骤更加简单,一步便可制备中空纳米管,被认为是静电纺丝技术三大最新进展之一,介绍了静电纺丝制备中空纤维的原理,分析了纺丝工艺对纤维形貌的影响,综述了中空纤维静电纺丝的发展现状,并对中空纤维的应用领域进行了介绍.     

柔性C-ZnO传感器的制备及其气敏性能研究

采用了高效可控的激光微处理技术制备了掺碳的纳米球状氧化锌,该制备方法包含2部分:聚酰亚胺的碳化,碳电极上激光局部加热合成氧化锌。利用配备有能量色散X射线光谱的扫描电子显微镜,X射线衍射仪,对样品的微观结构、表面形貌与组成成分进行了研究。研究C-ZnO纳米复合材料在室温(25℃)下的气敏特性,如阻值-浓度特性;响应时间与恢复时间和稳定性。基于C-ZnO的传感器不仅显示出在1 000 ppm NO_2浓度下良好的响应(1.31%),快速的响应时间(114 s)和恢复时间(428 s),还具有良好的稳定性(30 d)。与传统的ZnO基气体传感器不同,设计好的传感器通过气体传感测试呈现了P型半导体的特性;另外文中也讨论了N-P转变的可能机制,结果表明掺杂C或者在低工作温度下可能导致ZnO的P型半导体行为。     

TiO_2纳米管阵列的湿敏特性研究

采用电化学阳极氧化法制备高度有序的TiO_2纳米管阵列。样品分别在300℃、400℃、 500℃和600℃条件下煅烧。Ti O_2纳米管的结构和形貌由X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)进行表征。用TiO_2纳米管阵列设计一种新型的传感器来考察其湿敏特性。600℃条件下煅烧的样品在11 %～95%相对湿度(RH)范围内表现出比较高的灵敏度,在电阻上有两个数量级的变化,并且响应和恢复时间比较短(<190s)。     

磁性电纺丝明胶纳米纤维支架的制备与表征

采用静电纺丝法,以Fe3O4纳米粒子为磁性填料、明胶为基体,制备出磁性电纺丝明胶纳米纤维支架,SEM观察发现所制备的电纺丝纤维支架具有连续、光滑、直径分布均匀的纤维形貌,XRD与FT—IR分析验证了磁性电纺丝明胶纳米纤维支架中Fe3O4的存在,VSM发现磁性电纺丝明胶纳米纤维支架具有超顺弱磁性,TEM证实了磁性电纺丝明胶纳米纤维支架中Fe3O4纳米粒子以团聚形式存在,提示我们应进一步研究Fe3O4纳米粒子表面修饰与改性,以提高其分散性。本研究制备的磁性电纺丝明胶纳米纤维支架为进一步应用于生物医学工程领域奠定了基础。     

金属盐掺杂介孔二氧化硅SBA-15的湿敏特性研究

用模板法合成了介孔二氧化硅SBA-15,为了改善其湿敏特性进行了金属盐掺杂.通过扫描电子显微镜(SEM)和XRD对纯质介二氧化硅SBA-15以及不用金属盐掺杂材料的形貌和结构进行了表征.在11 %RH到95 %RH的范围内研究了纯SBA-15和不同金属盐掺杂SBA-15材料的湿敏特性.结果表明:适量的金属盐掺杂能很好的提高了介孔硅SBA-15材料的湿敏特性.不同金属盐掺杂SBA-15材料的响应恢复时间也比较迅速,响应时间都在60 s以内,而恢复时间都在180 s以内,能够满足湿度传感器的应用需要.     

SnO2基CO气敏元件的进展

用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制得SnO2超细粉体，采用掺杂的办法改进SnO2基CO元件的各种性能。当同时将RuO2(0．3wt％)、Sb2O3(2wt％)、CeO2(2wt%)、SiO2(2wt％)和PdCl2(2wt％)作为掺杂刺掺入SnO2微粉中，经过充分混和、烧结后，得到了具有良好特性的SnO2基CO元件在70mA的最佳工作电流下，元件具有较好的响应恢复特性，不必用高低温变换的工作方式；对CO有良好的选择性，并且具有较好的长期稳定性．     

In/Sb掺杂SnO_2纳米薄膜的H_2S气敏特性

采用溶胶-凝胶浸渍提拉法(Sol-Gel Dip-Coating, SGDC)制备SnO_2纳米晶薄膜气敏传感器.较系统地研究了掺杂量、镀膜层次和热处理温度等制备工艺对薄膜表面形貌、晶粒大小及气敏性能的影响.研究结果表明:铟的最佳掺杂量为4at%,最佳镀膜层数为7层,最佳热处理温度为600 ℃.气敏传感器最佳工作温度为165 ℃,在此工作温度下,薄膜的灵敏度分别为26.3(137 ppm H_2S)和2.5(2.74 ppm H_2S),薄膜的响应恢复时间较短分别为8 s和22 s,对H_2S气体有较好的选择性.     

Zn_2SnO_4气敏材料的共沉淀法制备及其氧化物掺杂改性

新型复合材料Zn_2SnO_4具有良好的气敏性,文献鲜有报道Zn_2SnO_4材料的制备以及氧化物掺杂改性;因此采用液相共沉淀法制备了Zn_2SnO_4粉体材料,利用X射线衍射仪(XRD)对合成的材料的结构进行了表征;通过固相反应制备了MnO_2,Li_2O掺杂的Zn_2SnO_4粉体,对旁热式气敏元件的性能进行了测试.实验发现Zn_2SnO_4是一种性能优良的酒敏材料,氧化物掺杂剂MnO_2和Li_2O的加入明显提高了材料对乙醇气体的灵敏度和选择性,质量百分含量为0.5%的Li_2O的掺杂量可以使元件对于体积分数为50×10-6的乙醇气体灵敏度达到150.     

具有缓冲层的ZnO光阳极染料敏化太阳电池研究

摘要：采用乳液聚合技术合成聚苯乙烯微球（polystyrenespheres,简称PS）,利用浸提法,在透明的导电玻璃（SnO2：F,简称FTO）基底上制备PS胶晶阵列模板;然后,继续采用浸提法,将ZnO溶胶灌注于PS阵列模板上,煅烧后,制得多孔结构的ZnO缓冲层。采用水热法合成ZnO纳米线,并将其分别涂覆于干净的FTO基底和具有ZnO缓冲层的FTO基底,制成光阳极。利用X射线衍射仪（XRD）和环境扫描电子显微镜（SEM）,对光阳极光电转换材料进行结构和形貌表征分析。     

一种新型矿井瓦斯传感器的研究与设计

研究并设计了一种用于矿井瓦斯气体安全监测的气体传感器。传感器中气体敏感元件是利用溶胶-凝胶法在陶瓷管外表面制备的Fe^3＋搀杂SnO2薄膜。此薄膜对甲烷等易燃易爆气体有较高的敏感性和较短的响应（恢复）时间。该传感器采用MAX-197芯片，可以同时采集多个气敏元件的模拟信号并进行12位高精度A／D转换。传感器利用数码管进行显示，并连接危险报警器，能够及时准确地监测矿井的气氛环境并对瓦斯爆炸等潜在危险进行预警，以保证矿井的安全。     

Bioactive Sheath/Core nanofibers containing olive leaf extract

This study aimed at producing silk fibroin (SF)/hyaluronic acid (HA) and olive leaf extract (OLE) nanofibers with sheath/core morphology by coaxial electrospinning method, determining their antimicrobial properties, and examining release profiles of OLE from these coaxial nanofibers. Optimum electrospinning process and solution parameters were determined to obtain uniform and bead‐free coaxial nanofibers. Scanning electron microscopy and transmission electron microscopy (TEM) were used to characterize the morphology of the nanofibers. The antimicrobial activities of nanofibers were tested according to AATCC test method 100. Total phenolic content and total antioxidant activity were tested using in vitro batch release system. The quality and quantity of released components of OLE were determined by high‐performance liquid chromatography. The changes in nanofibers were examined by Fourier‐transform infrared spectroscopy. Uniform and bead‐free nanofibers were produced successfully. TEM images confirmed the coaxial structure. OLE‐loaded nanofibers demonstrated almost perfect antibacterial activities against both of gram‐negative and gram‐positive bacteria. Antifungal activity against C. albicans was rather poor. After a release period of 1 month, it was observed that ～70–95% of the OLE was released from nanofibers and it was still bioactive. Overall results indicate that the resultant shell/core nanofibers have a great potential to be used as biomaterials. Microsc. Res. Tech. 79:38–49, 2016. © 2015 Wiley Periodicals, Inc.     

多种分层纳米氧化锌传感器C2H2检测特性研究

乙炔(C2H2)气体是运行电力变压器油中溶解的主要故障特征气体之一,能有效反映变压器的放电故障。气体传感器是在线监测油中溶解气体的核心。提出一种不同形貌结构的分层氧化锌(Zn O)纳米传感器,基于实验室平台研究其对变压器油中溶解气体C2H2的检测特性及气敏机理。结果表明:由于比表面积的提高,花状Zn O纳米传感器比棒状和颗粒状Zn O纳米传感器表现出更高的灵敏度和更快的响应特性,并保持良好的线性度和稳定性。该结果为高性能C2H2Zn O传感器的研究提供了的新思路。