WO3@PANI 復合納米纖維的制備及其室溫下對三乙胺的傳感性能

趙慶璐, 趙偉光, 閆爽

(大連工業(yè)大學 紡織與材料工程學院，大連 116034)

隨著環(huán)境保護、工業(yè)安全、能源等各個領域對氣體傳感器的需求增長，對于具有高靈敏度、選擇性、響應-恢復特性和穩(wěn)定性的氣體傳感器的研究受到廣泛關注。 三乙胺(Triethylamine，TEA)是一種無色透明、具有強烈刺激性氣味的有機揮發(fā)性氣體，在工業(yè)生產(chǎn)中常被用做有機溶劑和緩蝕劑[1]。若三乙胺暴露在生活環(huán)境中，會使人出現(xiàn)頭疼、眩暈，嚴重還會引起肺水腫甚至死亡。如果高濃度的三乙胺蒸汽混合在空氣中遇到燃燒源時，會引起爆炸[2]。此外，海鮮在腐爛時會釋放出三乙胺氣體，通過檢測三乙胺體積分數(shù)可以確定魚類的新鮮程度。因此無論是工業(yè)生產(chǎn)還是日常生活環(huán)境中，都需要一種可以有效且快速檢測三乙胺的氣體傳感器。

基于金屬氧化物半導體材料的傳感器是當前應用最廣的化學傳感器，如SnO2、ZnO、WO3和MoO3等[3-5]。WO3其 帶 隙 為2.6～3.0 eV，作 為 一 種n 型半導體，具有電阻較低、制備過程簡單和對環(huán)境污染小等特點，被廣泛應用于氣體敏感材料。近年來，基于WO3開發(fā)TEA 氣體傳感材料的研究有很多[6]，Wang 等[7]、Xu 等[8]、Liu 等[9]、Zeng 等[10]使用一種簡便的單點溶劑熱方法合成類似海膽的WO3-W18O49異質結構，所制備的傳感器在最佳工作溫度325℃下對三乙胺有著很好的傳感特性，但其響應恢復時間較長，約為422 s。王濤等[11]制備出了一種金擔載的氧化鎢納米線，制備的復合傳感器相比于純WO3傳感器來說，將最佳工作溫度由220℃降低到了180℃，對低濃度三乙胺的響應值由14.5 提升到72.8。對于WO3在氣體傳感材料方面的應用，由于其工作溫度高、耗能高的特性，在一定程度上限制了它的應用。

在氣體傳感過程中，水蒸氣對氣敏材料的基線電阻會產(chǎn)生很大的影響，并且還會與目標氣體的吸附產(chǎn)生競爭關系，影響傳感器的氣敏響應。當測試環(huán)境從低相對濕度變?yōu)楦呦鄬穸葧r，金屬傳感器受影響較大，響應約減少60%以上[12-13]?，F(xiàn)在已有許多嘗試來改進半導體氣體傳感器在高濕度條件下的工作性能。桂陽海等[14]以制備的WO3納米片為基底，在其表面生長ZIF-67 多孔材料，該復合傳感器在220℃的工作條件下對體積分數(shù)為100×10-6的三乙胺響應值可達140.34，當相對濕度(RH)高于50%RH，WO3納米片的氣敏性能降低50%，而制備的復合材料在高達75%RH環(huán)境下仍能保持較好的響應值。將疏水高分子材料負載在WO3上，可以使其在高濕度環(huán)境下工作，但同時也存在一定的缺點，負載了高分子材料后會降低材料的吸附面積，造成靈敏度下降、響應恢復時間延長等[15]。

將金屬氧化物與導電高分子化合物復合，制備無機-有機雜化的氣敏材料，在傳感材料領域引起了人們的廣泛關注。聚苯胺被認為是室溫條件下理想的傳感材料[16-19]。Hirata 等[20]、Kumar 等[21]制備了首個基于聚苯胺(PANI)的傳感器用于檢測氨氣，對氨氣的檢測響應分別為10 μg/g (27%)和100 μg/g (135%)，具有良好的重復性，室溫下的可操作性高，但當濕度高于50%RH 時，氣敏響應發(fā)生了明顯的下降趨勢。Li 等[22]通過在柔性聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上組裝WO3空心球@聚苯胺雜化物制備了一種室溫NH3傳感器。雜化傳感器實現(xiàn)了優(yōu)異的NH3選擇性和超低水平檢測限。

本文采用靜電紡絲技術結合高溫熱處理的方法制備出了無機納米纖維，再通過原位化學氧化聚合法，制備WO3@PANI 納米復合纖維。通過測試氣體傳感性能，探究WO3@PANI 納米復合纖維對三乙胺氣體的敏感特性，探討復合纖維的氣敏機制。

1 實驗方法

1.1 原材料

偏鎢酸銨((NH4)6H2W12O40，國藥集團化學試劑有限公司，99.5%)；聚乙烯吡咯烷酮(PVP，百靈威科技有限公司，重均分子量Mw=1.3×105)；N,N-二甲基甲酰胺(DMF，天津市科密歐化學試劑有限公司)；無水乙醇、鹽酸(HCl，1 mol/L)，天津市科密歐化學試劑有限公司；苯胺(C6H7N，國藥集團化學試劑有限公司，99.5%)；過硫酸銨((NH4)2S2O8，國藥集團化學試劑有限公司，98.0%)；實驗用水為去離子水，實驗涉及化學藥品均為分析純。

1.2 樣品合成

1.2.1 WO3納米纖維合成

將2 g 偏鎢酸銨溶于5 mL DMF 和5 mL 無水乙醇中，室溫攪拌4 h 后加入1 g PVP 繼續(xù)攪拌6 h，制得乳白色紡絲前驅體溶液。將前驅體溶液置于帶不銹鋼針的10 mL 注射器中，針頭內(nèi)徑為18 mm，將注射器推進速度設為0.5 mL/h，接收裝置與針頭之間的距離和電壓分別為10 cm 和12.5 kV。

將干燥后的前驅體納米纖維薄膜裁剪成5 cm×2 cm 的長方形放入坩堝內(nèi)，在管式爐中進行熱處理，在空氣氣氛中以1℃/min 的升溫速率分別升溫至500℃、600℃、700℃，保溫2 h，然后隨爐冷卻，制得的納米纖維樣品記為WO3-500℃、WO3-600℃、WO3-700℃。

1.2.2 WO3@PANI 復合納米纖維制備

分別將一定質量的、在600℃條件下熱處理得 到 的WO3纖 維(0.03 g、0.1 g、0.15 g、0.2 g、0.3 g)加入到20 mL HCl (1 mol/L)中，利用超聲振蕩20 min 后形成懸浮液。在磁力攪拌下，向懸浮液中加入35 μL 苯胺單體。隨后，將0.0432 g 過硫酸銨加入到5 mL HCl (1 mol/L)中，充分溶解后逐滴滴入懸浮液中，室溫下攪拌12 h。得到的混合液經(jīng)過離心后，分別用去離子水、無水乙醇各清洗3 次，將清洗后的樣品在60℃干燥箱中干燥12 h，得到WO3@PANI 復合納米纖維樣品。

改變懸浮液中WO3纖維的質量，保持其他制備參數(shù)不變，得到不同摻雜量的復合纖維樣品，分別記為WO3@PANI-1、WO3@PANI-2、WO3@PANI-3、WO3@PANI-4、WO3@PANI-5。樣品制備流程如圖1 所示。此外，以相同的制備條件得到的PANI作為對照樣品。各樣品的主要制備參數(shù)如表1所示。

圖1 WO3@聚苯胺(PANI)制備流程示意圖Fig.1 Schematic diagram of the WO3@polyaniline (PANI) preparation flow

表1 WO3和WO3@PANI 主要制備參數(shù)Table 1 Preparation parameters of WO3and WO3@PANI

1.3 形貌和結構特征

利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM，JSM-7800F，日本電子公司)及其配備的能譜儀(EDS)，研究樣品的微觀形貌、所含元素種類及成分分布。通過傅里葉變換紅外光譜(FTIR，Spectrum two，鉑金埃爾默儀器有限公司)確認材料的官能團結構。通過X 射線衍射儀(XRD，D/max3B，Cu-Ka輻射，波長λ=0.154 nm，日本島津公司)對材料進行物相鑒定。

1.4 氣體傳感元件的制作與測量

材料的氣敏性能使用WS-30 A 氣敏測試儀(鄭州煒盛電子科技有限公司)測試，測試的主體系統(tǒng)由信息采集系統(tǒng)和測試箱組成。測試箱是一個封閉的容器，容積為 18 L，帶有內(nèi)置加熱板、風扇和負載電阻。首先用瑪瑙研缽將制備的樣品研磨成粉狀，加入無水乙醇，混合后制成漿料，將其均勻涂覆于已焊接在六角底座的陶瓷管上。陶瓷管表面有一對金電極，涂覆過程中確保漿料完全覆蓋電極。

將傳感元件放入測試箱中，當阻值穩(wěn)定后，將測試氣體注入測試箱中，傳感元件的電阻也會發(fā)生變化，然后達到一定值。測試氣體被釋放后，電阻會逐漸恢復到初始值。測試氣體釋放后，將電阻降為總阻值變化90%的時間定義為恢復時間。傳感材料的響應值定義為S=Rg/Ra(Rg＞Ra)或S=Ra/Rg(Ra＞Rg)，其中Ra、Rg分別為傳感材料在空氣和測試氣體中的電阻值。

2 結果與討論

2.1 WO3和WO3@PANI 的形貌及結構特征

圖2(a)為靜電紡絲后得到前驅體納米纖維的SEM 圖像，可以看出，樣品總體上呈現(xiàn)出隨機分布的三維網(wǎng)狀纖維形貌。納米纖維表面光滑并具有很好的連續(xù)性和均勻性，纖維平均直徑約為500 nm。圖2(b)～2(d)為前驅體納米纖維經(jīng)過不同溫度熱處理后得到的WO3納米纖維的SEM 圖像。經(jīng)過高溫熱處理后，PVP 完全分解，前驅體納米纖維的形貌發(fā)生很大變化：由連續(xù)的長纖維斷裂成短纖維，直徑明顯減小，表面由光滑變?yōu)榇植凇?00℃熱處理后，樣品纖維直徑約為300 nm，表面有小顆粒堆積，纖維內(nèi)部為致密的實心結構。600℃熱處理后，構成纖維的小顆粒尺寸明顯增加，纖維內(nèi)部結構相對疏松。這主要是由于熱處理過程中，隨著溫度升高，WO3顆粒尺寸增大所致。700℃熱處理后，大部分纖維發(fā)生斷裂，出現(xiàn)結塊的趨勢，說明熱處理溫度過高無法保持WO3的纖維形貌。圖2(e)為PANI 的SEM 圖像，可以看出PANI 呈現(xiàn)短纖維結構，直徑約為50 nm，具有良好的均勻性和分散性。圖2(f)為有機/無機雜化后得到的WO3@PANI 復合納米纖維的SEM圖像，與圖2(c)中的WO3納米纖維相比，復合納米纖維的表面具有明顯的短纖維狀凸起，說明PANI 成功包覆在WO3納米纖維表面。圖2(g)和圖2(h)分別為600℃熱處理的WO3和WO3@PANI樣品的EDS 元素分布圖，通過PANI 負載前后樣品中元素種類和含量的變化也可以證實PANI 包覆WO3纖維表面，且PANI 在纖維表面分布均勻。

圖2 (a)靜電紡絲后前驅體納米纖維的SEM 圖像；500℃ (b)、600℃ (c)、700℃ (d)煅燒后的WO3納米纖維的SEM 圖像；PANI (e)、WO3@PANI 復合納米纖維(f)的SEM 圖像；WO3納米纖維(g)、WO3@PANI 復合納米纖維(h)的EDS 圖譜Fig.2 (a) SEM image of electrospinning post-precursor nanofibers; SEM images of 500℃ (b), 600℃ (c), 700℃ (d) calcined WO3nanofibers; SEM images of PANI (e), WO3@PANI composite nanofibers (f); EDS map of WO3nanofibers (g), WO3@PANI composite nanofibers (h)

圖3 為PANI、WO3納米纖維和WO3@PANI 復合納米纖維的FTIR 圖譜。PANI 的FTIR 圖譜主要特征峰位于1 560、1 476、1 286、1 233、1 030 cm-1。在1 560 cm-1吸收峰為醌式結構的N=Q=N 伸縮振動，在1 476 cm-1的吸收峰為苯式結構的N-B-N吸收振動峰，1 286 cm-1為C-N 的伸縮振動峰。WO3納米纖維的FTIR 圖譜在784 cm-1處出現(xiàn)OW-O 伸縮振動。WO3@PANI 復合納米纖維的FTIR 圖譜的紅外吸收峰分別位于1 559、1 475、1 288、1 102 和784 cm-1，分別表現(xiàn)出PANI 和WO3的特征吸收峰。

圖3 PANI、WO3納米纖維和WO3@PANI 復合納米纖維的FTIR 圖譜Fig.3 FTIR spectra of the PANI, WO3nanofibers and WO3@PANI composite nanofibers

圖4 為WO3納米纖維和WO3@PANI 復合納米纖維的XRD 圖譜。WO3納米纖維所有的XRD 衍射峰均與WO3標準峰位(JCPDS#20-1323)相對應。位 于2θ=23.0°、23.5°、24.3°、33.1°和34.0°處的衍射峰分別歸因于WO3的(002)、(020)、(200)、(022)和(220)晶面，證明產(chǎn)物為WO3且無其他雜質相存在。對比WO3納米纖維和WO3@PANI 復合納米纖維的XRD 圖譜發(fā)現(xiàn)，WO3@PANI 復合納米纖維的XRD 圖譜沒有發(fā)生明顯變化，說明原位化學氧化聚合負載PANI 的過程沒有對WO3的晶體結構造成影響。

圖4 WO3納米纖維和WO3@PANI 復合納米纖維的XRD 圖譜Fig.4 XRD patterns of the WO3nanofibers and WO3@PANI composite nanofibers

2.2 WO3@PANI 復合納米纖維的氣敏特性

通過對不同溫度煅燒后的WO3樣品進行氣敏性能測試可知，600℃熱處理得到的WO3具有最高的響應靈敏度。因此，將600℃作為制備WO3納米纖維的最佳熱處理溫度，本文中WO3納米纖維均指在該溫度下熱處理得到的樣品。通過測試可知，WO3納米纖維的最佳工作溫度為240℃，與其他氣體相比，WO3納米纖維對三乙胺表現(xiàn)出較高的選擇性，其響應值為其他測試氣體的3.2～11.3 倍。

為了研究WO3@PANI 復合納米纖維中無機和有機組分的相對含量對材料氣敏性能的影響，分別制作了基于不同摻雜量的5 個氣體傳感元件，在室溫條件下對其進行初始電阻及對三乙胺響應靈敏度的測試，結果如圖5 所示。圖5(a)為各樣品的初始電阻值，結果顯示，復合材料中PANI和WO3的相對含量對材料的電阻具有顯著影響。圖5(b)為WO3@PANI 復合納米纖維在室溫條件下對體積分數(shù)為100×10-6的三乙胺的響應靈敏度。與WO3納米纖維不同，在氣體傳感過程中，不同摻雜量的WO3@PANI 復合納米纖維均表現(xiàn)出典型的p 型半導體材料的氣敏特性，說明在表面負載PANI 改變了WO3納米纖維的傳感特性。此外，復合納米纖維中無機和有機組分的相對含量對材料的響應靈敏度具有很大影響。隨著無機成分(WO3)含量的增加，所制備的傳感器的響應呈現(xiàn)“增大-最大-減小”的變化趨勢，當WO3的相對含量為85.11wt%時氣體響應達到最大值，對體積分數(shù)為100×10-6的三乙胺的響應為3.12。WO3@PANI-5復合材料氣敏性下降的原因主要是由于WO3過量，PANI 覆蓋不均勻，WO3提供了過量的電子，使兩種材料之間的界面處的耗盡區(qū)變厚[22]，導致靈敏度降低。

圖5 室溫條件下不同摻雜量WO3@PANI 復合納米纖維的氣敏特性：(a)在空氣中的電阻(Ra)；(b)對三乙胺的響應靈敏度(氣體濃度：100 μg/g)Fig.5 Sensing property of WO3@PANI composite nanofiber with different WO3doping amount at room temperature:(a) Resistance in air (Ra);(b) Response sensitivity to triethylamine (Gas concentration:100 μg/g)

為了進一步研究WO3@PANI 復合納米纖維對三乙胺的氣體傳感特性，對復合纖維中具有最佳成分比例的WO3@PANI-4 樣品進行系統(tǒng)測試，測試結果如圖6 所示。圖6(a)為WO3@PANI-4 復合納米纖維對不同種類的體積分數(shù)為100×10-6的測試氣體的響應靈敏度，WO3納米纖維和PANI 作為對照樣品。對于WO3來說，由于其非化學計量，溫度的變化會使WO3的結構發(fā)生相變，電阻率會出現(xiàn)躍變現(xiàn)象，因此其工作溫度一般在100℃以上[23-24]，在室溫條件下不具有明顯的氣體傳感性質。根據(jù)測試結果，純WO3和PANI 對各種測試氣體均沒有表現(xiàn)出明顯的響應行為。在相同條件下，WO3@PANI-4 復合納米纖維對體積分數(shù)為100×10-6的三乙胺的響應值為3.12，而對其他氣體也沒有明顯響應，說明復合纖維對三乙胺有很好的選擇性，這與WO3納米纖維在240℃下對不同氣體的響應行為相似。實驗結果表明，通過在WO3納米纖維表面負載PANI 得到的WO3@PANI復合納米纖維，保留了WO3對三乙胺具有高選擇度的敏感特性，同時有效提高材料的整體導電性，使其在室溫條件下表現(xiàn)出傳感性能，得到對三乙胺具有良好選擇性的室溫傳感材料。

圖6 室溫條件下WO3@PANI-4 復合納米纖維對三乙胺的氣體傳感特性：(a)對不同測試氣體的響應靈敏度(氣體濃度：100 μg/g)；(b)對不同濃度三乙胺氣體的響應靈敏度；(c)對三乙胺氣體的響應恢復曲線；(d)在不同濕度下對三乙胺氣體的響應靈敏度(氣體濃度：100 μg/g)Fig.6 Gas sensing properties of WO3@PANI-4 composite nanofibers to triethylamine at room temperature:(a) Response sensitivity to different test gases(Gas concentration:100 μg/g); (b) Response sensitivity to different concentrations of triethylamine gas; (c) Response recovery curve to triethylamine gas;(d) Response sensitivity to triethylamine gas at different humidity (Gas concentration:100 μg/g)

圖6(b)為WO3@PANI-4 復合納米纖維對不同濃度的三乙胺氣體的響應靈敏度，由圖可知，隨著三乙胺濃度的增加，其響應值不斷提高。當氣體濃度高達5 000 μg/g 時，仍沒有表現(xiàn)出響應值達到飽和的趨勢，由此可以看出，傳感材料對于高濃度的氣體檢測也具有良好效果。傳感材料的恢復特性可以作為判斷材料傳感性能的一個重要指標，圖6(c)所示為WO3@PANI-4 復合納米纖維在室溫條件下分別對100～500 μg/g 三乙胺的動態(tài)響應-恢復特性曲線。當向測試箱中通入一定濃度的三乙胺氣體時，敏感材料的電阻隨之變大；當目標氣體被釋放時，敏感材料的電阻逐漸減小直至恢復至初始電阻值，顯示出該材料對目標氣體較好的響應恢復特性。根據(jù)測試結果：WO3@PANI-4復合納米纖維對體積分數(shù)為100×10-6的三乙胺氣體的響應和恢復時間分別為10 s 和100 s。在傳感器實際應用中，環(huán)境濕度會對半導體氣體傳感器的基線電阻、靈敏度和性能穩(wěn)定性產(chǎn)生影響[25]。在濕度相同的環(huán)境下，高溫工作條件下部分的水分子會被蒸發(fā)，而在室溫條件下工作的氣體傳感材料一般受環(huán)境濕度的影響更大。同時，WO3由于自身所具有的親水特性，氣體響應靈敏度也具有明顯的濕度依賴特性[26]。為了研究環(huán)境濕度對復合納米纖維氣敏性質的影響，保持工作溫度為25℃，在不同環(huán)境濕度條件下(30%RH～90%RH)，對WO3@PANI-4 進行了氣體響應靈敏度測試，如圖6(d)所示。測試結果表明，隨著環(huán)境濕度提高，WO3@PANI-4 復合納米纖維對三乙胺的響應值先增大后減小，當濕度為50%RH 時，其響應達到最大值。濕度較小時，氣敏材料與氣體分子結合較困難，不利于分子的吸附[27]；在濕度大于50%RH時，其響應開始下降，這是由于在高濕度情況下水分子占據(jù)了材料的部分吸附位點，材料表面吸附的目標分子數(shù)量減少，使材料對三乙胺的響應值下降。但當濕度達到較高水平時，傳感材料仍可以保持較高的響應值，在環(huán)境濕度為70%RH和90%RH 時，相比于最高響應值分別下降2.07%和23.86%。說明在WO3纖維表面負載PANI 還使復合纖維具有一定的抵抗?jié)穸鹊哪芰?，有效解決了WO3氣體響應靈敏度對環(huán)境濕度依賴性強的問題。

對于傳感器的實際使用性能，重復性和穩(wěn)定性是一個重要參數(shù)，因此對復合納米纖維的重復性和長期穩(wěn)定性進行測試。圖7(a)為WO3@PANI-4 復合納米纖維對體積分數(shù)為100×10-6的三乙胺的5 次循環(huán)響應恢復測試，結果顯示，材料對于氣體的響應及恢復行為具有一致性和重復性。對WO3@PANI-4 復合納米纖維的長期穩(wěn)定性測試結果如圖7(b)所示，通過連續(xù)15 天對體積分數(shù)為100×10-6的三乙胺的氣體傳感測試發(fā)現(xiàn)，在連續(xù)測試后未觀察到明顯的響應退化，表明該傳感材料具有良好的重復性和穩(wěn)定性。

圖7 室溫條件下WO3@PANI-4 復合納米纖維對三乙胺的重復性傳感測試(a)和長期穩(wěn)定性傳感測試(b) (氣體濃度：100 μg/g)Fig.7 Repeatability sensing test (a) and long-term stability sensing test (b) of WO3@PANI-4 composite nanofibers on triethylamine at room temperature(Gas concentration:100 μg/g)

2.3 WO3@PANI 復合納米纖維的氣體傳感機制

半導體材料的傳感特性是基于材料的表面吸附氧和目標氣體之間的化學反應而導致的材料電阻變化。PANI 在可逆摻雜過程中分別表現(xiàn)出導電的翠綠亞胺鹽和絕緣的翠綠亞胺堿，導電的翠綠亞胺鹽態(tài)的PANI 具有豐富的活性位點，可以從TEA 分子中吸收電子并將其轉化為PANI 的絕緣的翠綠亞胺堿。與PANI 相比，WO3@PANI 納米復合材料在室溫條件下的氣體傳感性能得到提升，主要是由于p 型PANI 和n 型WO3在界面上形成大量p-n 異質結。如圖8 所示，在PANI 和WO3的異質界面，電子發(fā)生相對遷移，直到PANI 和WO3中的載流子達到平衡狀態(tài)，在界面處形成耗盡層，兩者之間的相互作用產(chǎn)生了p-n 異質結。當復合材料處于TEA 氣體環(huán)境中時，TEA 會破環(huán)平衡狀態(tài)釋放電子，電子會占據(jù)PANI 中的空穴位置，使p 型的PANI 和n 型的WO3之間的電子轉移受到阻礙，導致材料的電阻增加[22]，基于此材料在室溫下可以實現(xiàn)高靈敏度檢測TEA。

圖8 WO3@PANI 異質結的能帶結構示意圖Fig.8 Schematic diagram of the band structure of the WO3@PANI heterojunction

當材料暴露在高濕度環(huán)境下，水分子可以解離成質子(H+)和羥基離子(OH-)，與翠綠亞胺堿態(tài)的PANI 的帶電和極性位點相互作用[28-31]。由于“質子效應”，水分子可以增強聚合物摻雜，這可能是當相對濕度從30%RH 上升至50%RH 時響應提高的原因。當相對濕度高于70%RH 時，傳感器的響應有明顯的下降，是由于水分子會占據(jù)材料的活性位點，干擾TEA 分子的吸附，且水分子通過氫鍵相互作用吸附在間隙中，會影響材料的響應恢復時間。

3 結 論

(1) WO3@聚苯胺(PANI)復合納米纖維在室溫工作條件下，對三乙胺表現(xiàn)出良好的選擇性響應性質，當復合纖維中WO3的相對含量為85.11wt%時，復合材料氣體響應達到最大值，對體積分數(shù)為100×10-6的三乙胺的響應為3.12。

(2) WO3@PANI 復合納米纖維可以實現(xiàn)高濕度檢測及高濃度檢測范圍(50～5 000 μg/g 三乙胺)，在環(huán)境濕度為70%RH 時，相比于最高響應值僅下降2.07%。復合材料在室溫條件下也具有良好的響應恢復特性。

(3) WO3@PANI 復合納米纖維傳感器對同一濃度的三乙胺通過連續(xù)循環(huán)的測試，可知其具有良好的重復性和穩(wěn)定性。復合纖維性能的提高主要歸因于PANI 和WO3之間形成的p-n 異質結。