随着我国工业化和城市化的快速发展,大量挥发性有机物(VOCs)(包括有致畸、致癌作用的甲醛、苯系物等)被排入大气,引发了日益严峻的室内外大气污染,VOCs监测备受关注。尽管金属氧化物半导体VOCs传感器相对于质谱、光谱、光离子化检测具有体积小、成本低、制作简单等优点,但选择性差是制约其应用的瓶颈,尤其是对都呈(弱)还原性、结构与性质相似的VOCs分子。 鉴于温度是调控气体分子在敏感材料表面吸附、氧化的重要参数,且p型氧化物通常有优异的VOCs催化氧化特性,安光所激光中心方晓东、孟钢研究员团队率先研究了单个p型NiO传感器在热调制模式下的识别特性,证实了p型NiO传感器具有优异的识别能力(可识别五种不同官能团的VOCs)。进一步通过异质掺杂扩展热调制NiO传感器的数量,采用程序降温调制可显著提升传感器的识别潜能,深度挖掘结构、性质、浓度相近VOCs待测气体的细微差别,实现了三种醇类VOCs的定量识别。此外,团队还开发了一个基于传感器阵列热调制的智能识别系统,包括传感器阵列、电子电路、Wi-Fi模块等,该系统能够快速准确地在环境空气背景下稳定识别五种BTX苯系物(包括三种二甲苯同分异构体)。 相关成果分别以“基于非选择性金属氧化物的智能传感系统识别苯系物分子”和“氧化镍传感器阵列热调制定量识别醇类分子”为题,发表于ACS Sensors和Advanced Materials Technologies杂志上。 上述研究工作由中科院、国家自然科学基金及合肥研究院安徽光机所资助。 文章链接 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092540051930601X. https://doi.org/10.1021/acssensors.1c01704. https://doi.org/10.1002/admt.202100762. 免责声明:编写或转载此文是为了传递更多的信息,为光电行业尽一些绵薄之力。若文字或图片侵犯了您的合法权益或有不当之处,请作者在20个工作日之内与我们联系,我们将协调给予处理。 联系邮箱:lm@focaloptics.com,欢迎相关行业朋友与我们约稿。谢谢。 |
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