Heterogeneous Porous WO3@SnO2 Nanofibers as Gas Sensing Layers for Chemiresistive Sensory Devices

Peresi Majura Bulemo; 김일두; Jiyoung Lee

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자료유형: 학술저널

저자정보: Peresi Majura Bulemo 김일두 Jiyoung Lee

저널정보: 한국센서학회 센서학회지 센서학회지 제27권 제5호

발행연도: 2018.1

수록면: 345 - 351 (7page)

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We employed an unprecedented technique to synthesize porous WO3@SnO2 nanofibers exhibiting core-shell and fiber-in-tube con- figurations. Firstly, 2-methylimidazole was uniformly incorporated in as-spun nanofibers containing ammonium metatungstate hydrateand the sacrificial polymer (polyacrylonitrile). Secondly, the 2-methylimidazole on the surfaces of nanofibers was complexed with tin(II)chloride (SnCl2) via simple impregnation of the as-spun nanofibers in ethanol containing tin(II) chloride dihydrate (SnCl2·2H2O). Thepresence of vacant p-orbitals in tin (Sn) and the nucleophilic nitrogen on the imidazole ring allowed for the reaction between SnCl2 and2-methylimidazole, forming adducts on the surfaces of the as-spun nanofibers. The calcination of these nanofibers resulted in porous WO3@SnO2 nanofibers with a higher surface area (55.3 m2·g 1) and a better response to 1-5 ppm of acetone than pristine SnO2 NFs synthesized using a similar method. An improved response to acetone was achieved upon functionalization of the WO3@SnO2 nano-fibers with catalytic palladium nanoparticles. This work demonstrates the potential application of WO3@SnO2 nanofibers as sensing lay- ers for chemiresistive sensory devices for the detection of acetone in exhaled breath.

참고문헌 (20)

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I. S. Hwang / 2010 / Synthesis and Gas Sensing Characteristics of Highly Crystalline ZnO-$SnO_2$ Core-Shell Nanowires / Sens. Actuators, B 148(2):595~600

T. Li / 2015 / Quasi-One-Dimensional Metal-Oxide-Based Heterostructural Gas-Sensing Materials: A Review / Sens. Actuators, B 221:1570~1585

S. Park / 2014 / Role of the Interfaces in Multiple Networked One-Dimensional Core-Shell Nano-structured Gas Sensors / ACS Appl. Mater. Interfaces 6(12):9595~9600

G. A. Beane / 2016 / Auger and Carrier Trapping Dynamics in Core/Shell Quantum Dots Having Sharp and Alloyed Interfaces / ACS Nano 10(3):3755~3765

H. Y. Li / 2015 / Gigantically Enhanced NO Sensing Properties of $WO_3/SnO_2$ Double Layer Sensors with Pd Decoration / Sens. Actuators, B 220:398~405

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