靜電紡絲法制備單向排列V2O5微納米纖維膜及其氣敏性能研究.pdf

1、氣敏材料是一種在特定條件下對(duì)外界氣體種類和濃度變化十分敏感的功能材料，其作為氣體傳感器的核心部分受到廣泛的關(guān)注。V2O5半導(dǎo)體材料因具有優(yōu)良的氣敏特性已成為應(yīng)用前景良好的氣敏材料之一，其中靜電紡絲法制備的V2O5微納米纖維膜具有靈敏度高、響應(yīng)快等特點(diǎn)，但是由于其纖維呈隨機(jī)排列，纖維間的搭接導(dǎo)致界面勢(shì)壘的存在，影響了電子在纖維中的傳輸效率，從而限制了其氣敏性能，因此研究單向排列V2O5微納米纖維的制備技術(shù)對(duì)于提高V2O5氣體傳感器的氣敏性

2、能具有重要意義。
　　本文采用靜電紡絲法、結(jié)合分離式平行收集極制備單向排列的V2O5微納米纖維膜，利用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)及WS-30A氣敏元件測(cè)試系統(tǒng)等技術(shù)手段表征纖維膜的形貌與成分，測(cè)試了其熱敏及氣敏特性，并通過(guò)與sol-gel法制備的非纖維結(jié)構(gòu)V2O5膜以及不同直徑的隨機(jī)排列V2O5微納米纖維膜進(jìn)行對(duì)比，探索微觀形貌對(duì)V2O5氣敏性能的影響規(guī)律，并闡明其作用機(jī)制。
　　研究結(jié)果表明:在一定的

3、電紡條件下，當(dāng)PVAc濃度為10％、PVAc/C9H21O4V的質(zhì)量比為1∶1、平行收集極間距為3mm時(shí)，可以獲得有序度較高的單向排列V2O5微納米纖維膜;在80℃到400℃范圍內(nèi)，隨著環(huán)境溫度的升高，各種V2O5薄膜的電阻值均逐漸減小，其中單向排列V2O5微納米纖維膜電阻的變化幅度最大，約為2個(gè)數(shù)量級(jí)，且沒(méi)有發(fā)生電阻突變;V2O5微納米纖維膜在300℃下對(duì)乙醇?xì)怏w敏感，但纖維直徑的變化對(duì)V2O5微納米纖維膜的氣體靈敏度幾乎沒(méi)有影響，同