具有表面可调原位生长WO3纳米颗粒的分层WO3/ZnWO4一维纤维异质结构，用于高效低浓度甲醛检测

摘要： 通过原创的一步静电纺丝技术结合后续煅烧工艺，成功制备出具有表面原位可调生长WO3纳米颗粒的分级WO3/ZnWO4一维纤维异质结构。当前驱体溶液中引入ZIF-8时，其相组成和形貌可从珠状WO3纤维转变为分级WO3/ZnWO4一维复合材料，这主要归因于热处理过程中成核竞争与晶面匹配机制的共同作用。相较于纯WO3和WO3/ZnWO4-10%，WO3/ZnWO4-5%展现出268.57的最高比表面积值，表明其对目标有机物种具有显著增强的吸附性能。研究发现WO3/ZnWO4-5%复合物对5 ppm甲醛的响应值达44.5，约为最佳工作温度下纯WO3纳米纤维传感器的8倍。同时该样品还表现出优异的甲醛气敏特性：快速响应/恢复时间（12/14秒）及卓越的稳定性（循环、长期及湿度稳定性）。基于WO3/ZnWO4复合材料的增强气敏机制可归因于有效异质结、大比表面积、多反应位点及独特表面/界面电子传输的协同效应。这种分级WO3/ZnWO4一维材料的设计构建，证实了其作为检测低浓度甲醛新型气体传感器的巨大潜力。