DOI: 10.1016/j.talanta.2022.123527

半导体金属氧化物（SMO）气体传感器在检测环境污染以及易燃、易爆和有毒气体的意外泄漏方面引起了广泛的关注。众所周知，SMOs对各种气体具有高灵敏度、快速响应时间和出色的选择性。目前已经实施了许多新策略来完善这些特性。在多种不同方法生产的材料中，静电纺丝法合成的纳米材料（NMs）具有前所未有的优势，包括催化剂引入、形态控制、热力学稳定性、独特的物理化学性质、成分调整以及NMs的快速吸附-解吸速率等，是用于设计高灵敏度和高选择性气体传感器的理想选择。本综述重点介绍了用于检测包括氢气（H2）、甲烷（CH4）、一氧化氮（NO）、硫化氢（H2S）、氨（NH3）、乙醇（C2H5OH）、丙酮（CH3COCH3）、甲醛（HCHO）和甲苯（C6H5CH3）在内等各种气体的电纺气体传感器设计与制造方面的最新发现。研究表明，具有不同形状（例如纳米管、纳米线、纳米花、纳米片、纳米棒、纳米膜和纳米纤维）和成分（单相SMOs、改性SMOs、SMOs纳米复合材料以及与碳纳米材料结合的SMOs）的NMs显示出对多种气体的高响应值、长期稳定性、低湿度依赖性、快速响应/恢复时间和低检测限。最后，作者对基于静电纺丝技术的气体传感器进行了总结和展望。

图1.基于静电纺丝的不同SMO气体传感器。

图2.CuO传感机制示意图：在H2S和空气气氛中的响应和恢复过程。

图3.（a）用WO3修饰金属有机框架。（b）去铁铁蛋白作为封装贵金属纳米粒子的模板。（c）静电纺丝过程中不同场的示意图，（d）基于GNP-TiO2的传感器在250℃下对30-70ppb CO的动态响应特性。

图4.（a）Yb掺杂In2O3纳米管传感器对0.5-30ppm H2S的动态响应特性，（b）稀土（Gd、Tb、Dy、Ho、Er和Tm）掺杂In2O3纳米管在室温下对20ppm H2S的连续测试，以及（c）Yb掺杂In2O3纳米管的选择性测试。（d）纯稀土和稀土（Ce、Tm、Eu、Er和Tb）掺杂In2O3纳米管在220 ℃下检测5-500 ppm乙醇的动态响应曲线。

图5.气敏材料（Na/Pt-WO3纳米纤维）及其应用示意图。

图6.异质结能带图。