長春理工大學董相廷教授在靜電紡傳感器等方面的研究進展
董相廷 長春理工大學教授、博士生導師
研究領域
納米材料、稀土化學、納米太陽能電池、特種功能無機非金屬材料
1. Appl. Mater. Today：兼具超順磁性和熒光特性的電紡絲多功能開關型各向異性光電導薄膜的制備
?首次提出了開關型各向異性光電導薄膜（名為SAPF）的新概念。使用兼具熒光性和光電導性的2,7-二溴-9-芴酮（DF）作為發(fā)光導電材料，通過靜電紡絲構建了具有頂部-底部結構的SAPF。
?以[高濃度DF（H-DF）/聚偏氟乙烯（PVDF）/聚乙烯吡咯烷酮（PVP）]//[Fe3O4/PVDF/PVP]Janus納米纖維和[低濃度DF（L-DF）/聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）]納米帶作為結構單元分別構建了陣列頂層和非陣列底層。
?通過從有光照到無光照的轉(zhuǎn)變，SAPF導電方向的電流從7.147×10-4增加到0.807μA，各向異性程度達到1.958×103。
?Janus納米纖維確保了SAPF的高各向異性光電導性和熒光特性。SAPF在光照下顯示出優(yōu)異的光電導性、超順磁性和可調(diào)的熒光特性。 DOI: 10.1016/j.apmt.2021.101086
2. Sens. Actuators B Chem.：In2O3/PW12復合納米纖維的合成及其甲醛氣敏性能研究
?研究者通過靜電紡絲結合后續(xù)煅燒工藝成功合成了POM（PW12）摻雜In2O3復合納米纖維。
?首次基于室溫下的光電導變化研究了POM摻雜In2O3復合材料的氣敏性能。結果表明，與純In2O3納米纖維相比，In2O3/PW12復合納米纖維具有更高的光電導率和對甲醛的較強氣敏響應。
?這可歸因于光生電子從In2O3向PW12遷移，因此明顯抑制了In2O3中光生載流子的復合，提高了電子的利用率。
?該研究為通過引入POMs開發(fā)基于In2O3的高性能氣體傳感器提供了新的思路。
DOI: 10.1016/j.snb.2021.130227
3. Mater. Chem. Phys.：PEO/PMMA/Cu-Pc超細纖維陣列膜的構建及其性能研究
?研究者提出并制備了具有光活化導電各向異性的柔性各向異性導電膜。該薄膜由摻雜有光敏β型銅酞菁（Ⅱ）（Cu-Pc）的有序聚合物微纖維組成，通過靜電紡絲技術制備而成。
?在黑暗條件下，該薄膜是全方位絕緣的。在光照射下，膜的導電各向異性被激活。
?微纖維長度方向上的光阻比暗阻低3個數(shù)量級，而微纖維長度方向上的光阻比薄膜表面正交方向上的光阻低2個數(shù)量級。
?研究了Cu-Pc、PMMA和PEO的摻雜比例對薄膜性能的影響。新型光活化各向異性導電膜在柔性電子器件領域具有廣闊的應用前景。
DOI: 10.1016/j.matchemphys.2021.124717
4. Sens Actuators B Chem.：Ag摻雜Fe2O3中空納米纖維的合成及其室溫檢測H2S的高選擇性
?通過靜電紡絲合成Ag摻雜Fe2O3中空納米纖維的簡單方法。將合成的樣品制備成氣體傳感器，并對其傳感性能進行了系統(tǒng)的研究。
?Ag摻雜Fe2O3材料為中空管狀結構，在室溫下對H2S具有較高的響應（Ra/Rg=19.43）、選擇性和靈敏度。
?傳感器出色的氣敏性能是因為銀摻雜提高了載流子、吸附氧和晶格氧的濃度。
?粗糙的中空結構有利于氣體的吸附和捕獲，為傳感反應提供了許多活性中心。因此，具有空心結構的Ag摻雜Fe2O3納米纖維作為傳感材料具有廣闊的應用前景。
DOI: 10.1016/j.snb.2021.129919
5. ChemNanoMat：磁性紅綠雙色熒光二維雙各向異性導電Janus陣列膜的制備及其應用
?通過靜電紡絲技術制備了具有紅綠雙色熒光和磁性同步功能的二維雙各向異性導電Janus陣列膜（SJAP）。
?從微觀上看，具有同軸//單軸結構的Janus納米帶有效地將三種功能物質(zhì)限制在各自的區(qū)域內(nèi)，避免了傳導、磁性和熒光之間的不利影響，從而獲得了增強的熒光和較強的各向異性傳導。
?宏觀上，SJAP實現(xiàn)了綠色和紅色熒光區(qū)域的劃分，并且具有單各向異性的L-SJAF和R-SJAF的緊密結合使SJAP獲得了雙各向異性傳導。微觀和宏觀部分的高度集成使SJAP具有雙各向異性傳導、磁性和紅綠雙色熒光。
DOI:10.1002/cnma.202000501
6. J. Alloys Compd.：構建具有直接白光發(fā)射和顏色可調(diào)光致發(fā)光性能的CaF2:Eu2+/3+一維納米結構的新方法
?采用靜電紡絲結合雙坩堝氟化技術構建了CaF2:Eu2+/3+一維納米結構，其中包括納米纖維、中空納米纖維和納米帶。
?在276nm或320nm紫外光的激發(fā)下，CaF2:Eu2+/3+納米結構在385nm（紫色）和615nm（紅色）處出現(xiàn)特征發(fā)射峰，分別對應于Eu2+離子4f65d1（t2g）→8S7/2能級躍遷和Eu3+離子5D0→7F2能級躍遷。
?CaF2:9％Eu2+/3+納米纖維具有最高的發(fā)光強度?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)Eu摻雜濃度和煅燒溫度來調(diào)節(jié)Eu2+與Eu3+離子的比例。
?提出了CaF2:Eu2+/3+一維納米結構的詳細形成機理，并成功建立了新型制備技術。這種設計理念和構建策略對其他一維納米結構的制備具有一定的指導意義。
DOI:10.1016/j.jallcom.2020.156784
來源：易絲幫
