細(xì)互聯(lián)納米棒構(gòu)建的三氧化二鐵Fe2O3微米管傳感器的定制合成

西安齊岳生物科技有限公司是國(guó)內(nèi)的光電材料、納米材料、聚合物、化學(xué)試劑、供應(yīng)商，納米材料的研究研究。合成了一系列的Fe2O3基有機(jī)無(wú)機(jī)雜化材料，齊岳生物的導(dǎo)師成功合成細(xì)互聯(lián)納米棒構(gòu)建的Fe2O3微米管傳感器。

α-Fe2O3作為一種n型氧化物型氣敏材料被被地研究，由于其廉價(jià)、以及性能穩(wěn)定。但是，α-Fe2O3基傳感器經(jīng)常存在低響應(yīng)度和響應(yīng)/恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，這主要?dú)w因于其塊體材料的導(dǎo)電率低。通常其氣敏性能的途徑是設(shè)計(jì)和制備納米結(jié)構(gòu)，如納米花、納米球殼，海膽狀空心微米球、多孔微米棒等。這些納米結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以很上氣敏材料的比表面積，縮小晶粒尺寸，以及提供快捷電子通道，來(lái)材料的氣體響應(yīng)度。

課題組通過(guò)水熱法，以FeSO4為原料，添加草酸水溶液，在150ºC下進(jìn)行12小時(shí)，獲得暗綠色的Fe(OH)2；然后在空氣中400ºC下煅燒30分鐘（如圖1所示），后得到一種毛茸茸Fe2O3微米管。

圖1.毛茸茸Fe2O3微米管的制備原理示意圖 
SEM和TEM表征發(fā)現(xiàn)，后獲得的材料為毛茸茸的微米管狀，管壁都是尺寸為10nm的納米棒互聯(lián)構(gòu)成（如圖2所示）。

圖2. 毛茸茸Fe2O3微米管的微結(jié)構(gòu)表征

氣敏測(cè)試研究發(fā)現(xiàn)這種Fe2O3管表現(xiàn)出對(duì)酒精、甲醇、和氨氣都有響應(yīng)，其中對(duì)酒精的響應(yīng)高（260ºC下響應(yīng)值為16.8，響應(yīng)時(shí)間< 2 s，恢復(fù)時(shí)間約為25s）。較好的氣敏性能應(yīng)歸結(jié)于其互聯(lián)細(xì)的納米棒結(jié)構(gòu)。此外，氣敏器件還具有較好的穩(wěn)定性（一個(gè)月后依然保持90%以上）。

圖3. 毛茸茸Fe2O3微米管的氣敏性能表征

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