基于异质结的柔性气体传感器及其室温下高性能NH3检测

来源：中国科学材料

近日，上海第二工业大学朱志刚教授等人在Science China Materials上发表研究论文，研制了一种能在室温下检测NH3的PANI/WO3@棉线传感器（PANI：聚苯胺）。采用原位聚合的方法用PANI包裹WO3，并利用TEM、SEM、XRD和FTIR对样品的形貌和结构进行了研究。

图1 NH3的PANI/WO3@棉线的制备。

研究了不同PANI与WO3摩尔比的PANI/WO3@棉线传感器在室温下对100 ppm氨气的传感性能，结果表明，最佳传感器（10 mol% WO3）对100 ppm的NH3灵敏度为6.0，明显高于纯PANI及其他复合材料。此外，PANI/WO3@棉线传感器也显示出优异的选择性、灵敏性和柔韧性。

图2 PANI/WO3@棉线传感器对NH3的传感性能。

复合材料中独特的纤维结构、p-n异质结的形成以及PANI质子化程度的增加使得该传感器表现出优异的NH3传感性能。

图3 PANI/WO3@棉线传感器对NH3的传感机理。

该研究成果最近发表于Science China Materials, 2020, 10.1007/s40843-020-1364-4。