引用：挥发性有机化合物（如NO₂、H₂S、正丁醇等）对人体健康和环境安全构成严重威胁，其中正丁醇作为一种广泛使用的工业溶剂，不仅具有毒性，还极易燃爆^[1]。据美国职业安全健康研究所（NIOSH）规定，已将其8小时暴露阈值严格限定在100ppm以内，因此开发高灵敏度的正丁醇检测材料迫在眉睫。在众多候选材料中，金属钒酸盐（MVO₄）因其独特的半导体特性在传感领域展现出巨大潜力，其中FeVO₄凭借优异的稳定性脱颖而出^[2]。与此同时，静电纺丝技术制备的纳米纤维因其超大比表面积和可调控的微观结构，被认为是理想的气敏材料载体。然而，迄今为止，通过电纺丝制备的FeVO₄纳米纤维在气敏领域的潜在价值研究较少，这一技术空白亟待填补。

近日，长春理工大学化学与环境工程学院王天奇教授团队在《Sensors and Actuators: B. Chemical》期刊发布了关于题为“Electrospun FeVO4 nanofibers-based gas sensor with high selectivity and fast-response towards n-butanol”（基于静电纺丝 FeVO4 纳米纤维的气体传感器，对正丁醇具有高选择性和快速响应）的最新研究成果。该团队通过静电纺丝技术成功制备了具有高选择性和快速响应特性的FeVO4纳米纤维气体传感器，为检测正丁醇等挥发性有机化合物提供了一种新的高性能传感材料，为环境监测和安全保障提供了有力的技术支持。

研究团队采用简单的静电纺丝结合 550℃煅烧的方式，成功制备出具有一维结构的 FeVO₄纳米纤维（550）。如图 1 所示，从扫描电镜（SEM）图像中清晰可见，纤维呈现出一维的形态，直径较为均一 ，且相互交织形成连续的网络结构。这种一维结构的形成得益于电纺过程中溶液在电场力作用下的拉伸以及后续煅烧处理对结构的稳定作用。

图9：对不同气体的选择性响应柱状图

 

图10：对不同浓度正丁醇的动态响应-恢复曲线 a. FeVO₄纳米纤维（550）对不同浓度正丁醇的动态响应-恢复曲线 b. FeVO₄纳米纤维（550）对不同浓度正丁醇的响应值与浓度的关系曲线图10

通过对能带结构、表面吸附氧物种以及载流子传输过程的研究发现，一维 FeVO₄纳米纤维（550）增强气敏性能的机理。一方面，一维结构提供了快速的载流子传输通道，降低了电阻，加速了与吸附气体分子之间的电荷转移过程；另一方面，其较大的比表面积能够吸附更多的气体分子，且表面丰富的氧空位有助于提高对正丁醇气体的吸附和反应活性，从而显著增强了气敏性能。
综上所述，FeVO₄纳米纤维（550）在气敏性能方面表现突出，有望成为气体传感器敏感层的潜在替代材料，这为未来气敏传感器的发展提供新的材料选择和研究方向。众所周知，纳米纤维因其比表面积大、机械强度高和功能特性优异而备受关注。而静电纺丝技术可制备直径从 10nm 到几微米的连续纳米纤维。这种方法在形态控制和环境可持续性方面具有显著优势。佛山微迈科技自主研发的多功能静电纺丝机E05支持多材料复合纳米纤维的制备，不光可以应用到传感器材料的研发制备，还适合各类过滤材料、吸附材料、生物医用材料等的应用。

文献来源：https://doi.org/10.1016/j.snb.2025.137515
引用来源：[1] C. Zhao, H. Fu, P. He, Y. Bai, F. chen, N. shi, L. Mao, X. Yang, s. Xiong, X. An,Room-temperature sensing performance of CuO/Cuz0 nanocomposites towards n-butanol,Sens.Actuators B Chem.373(2022)132630.
[2] L. Zhang, F. Li, Y. Yang, D. Li, H. Yu, X. Dong, T. Wang, Polyoxometalates/metal-organic frameworks-derived ZnO/ZnWO4 nanoparticles for highly sensitiveand selective ppb-level NO, detection, Chem. Eng. J. 499 (2024)156604.