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大气污染,作为与噪音污染、水体污染和固体废弃物污染并列的四大环境公害之一,因其危害极大而日益受到全社会的重视。空气污染物的监控是及时控制大气污染的有效途径之一。气敏传感器是一种通过物理或化学反应将目标气体信息转化为电信号的传感元件,其中新型气敏材料的研发是传感器发展的核心动力。近年来,无机/有机复合型纳米气敏材料因其在室温条件下响应值高、选择性好、循环性能稳定而颇受关注,气敏材料也在向柔性可穿戴应用方向发展。本文以制备柔性气敏传感材料为主要目标,以二氧化硅(SiO2)柔性纳米纤维膜为主要构架制备了两种复合纳米材料,并将其应用于氨气(NH3)的检测。主要研究内容如下:以正硅酸四乙酯(TEOS)为Si源,通过溶胶凝胶、静电纺丝和高温煅烧的方法制备柔性SiO2纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜(SEM)和电子照片研究纳米纤维膜的形貌结构,探究煅烧温度对纤维形貌的影响。借助能量色散光谱(EDX)、X射线衍射(XRD)和红外光谱分析(FTIR)考察了纤维的化学组分、晶型和结构,并通过热重分析(TG)还原了SiO2纳米纤维的成型过程。结果显示,在600°C和800°C下煅烧得到的SiO2纳米纤维膜具有良好柔性,且纳米纤维为无定型态;当温度升高至1000°C,纤维长径比急剧增加,纤维由柔性转变为脆性,其晶型也由无定型态转变为方晶石型和少量鳞石英型;SiO2纳米纤维的柔性和自支撑性能与前驱体聚合物的种类、前驱体纺丝液的参数和煅烧温度密切相关。以柔性SiO2纳米纤维膜为模板,通过原位聚合的方法制备了SiO2/聚苯胺(PANI)复合纳米纤维气敏材料。借助SEM、XRD、EDX和FTIR对其纤维形貌和组分进行研究;通过气敏测试系统探究了SiO2/PANI复合纳米纤维膜的氨敏性能,并从多角度分析材料的响应机理。结果显示,PANI成功沉积在SiO2纳米纤维的表面,SiO2/PANI复合纳米纤维具有良好的皮芯结构;复合纳米气敏材料具有较高的响应值、灵敏度和优异的选择性、重复性,可测浓度低限可达ppb级别。SiO2/PANI复合纳米纤维的氨敏性能主要取决于PANI和NH3间的可逆掺杂-脱掺杂反应,而由不同煅烧温度得到的SiO2纤维的相貌结构差异,也会一定程度上影响材料的氨敏性能。以进一步提高材料氨敏性能为目标,通过溶胶凝胶、静电纺丝、静电喷涂和高温煅烧的技术手段,制备了柔性SiO2-CeO2复合纳米纤维,以原位聚合法在纳米纤维表面沉积PANI得到SiO2-CeO2/PANI复合纳米纤维。借助SEM、XRD、EDX和FTIR对其纤维形貌和组分进行表征分析,并探究了该复合纳米纤维的氨敏性能和响应机理。结果显示,CeO2颗粒成功负载在纤维表面和纤维之间,且CeO2的引入提高了复合材料的氨敏性能;除受到PANI掺杂-脱掺杂反应的影响外,p型半导体材料PANI和n型半导体材料CeO2之间形成的p-n结是氨敏性能提高的重要原因。