来源:中国科学院声学研究所 发布时间:2023/3/30 10:32:04
选择字号:
研究人员开发出高灵敏度的声表面波氨气传感器

 

氨气是一种有毒易挥发且具有强刺激性的工业气体,作为化学原料广泛应用于化学工业、食品加工和医疗领域。痕量氨气的检测对于环境和人体健康保护以及工业生产安全防范具有重要意义。现有氨气传感技术存在工作温度高、选择性差及响应速度慢等方面的不足,难以满足实际应用需求。

中科院声学所超声学实验室王文研究团队与中科院空天技术研究院孙建海团队合作,将微纳声表面波器件技术与氧化石墨烯-氧化锡(GO-SnO2)纳米复合材料相结合,设计并制作了一种在室温条件下(25摄氏度)灵敏度达到ppb级的新型声表面波氨气传感器。该复合材料具有较大的表面积和较多的化学活性位点,大幅增加了氨气吸附效率,从而提高了传感器灵敏度与响应速度。

研究人员利用氧化石墨烯-氧化锡纳米复合材料制备于声传播路径表面,构建出了小尺度声表面波氨气传感器。他们结合鉴相传感电路,对所研制的声表面波氨气传感器进行实验测试,结果表明相对于国内外已报道氨气传感器,该传感器实现了低检测限(40ppb)、高灵敏度(0.098 mV/ppb)以及快速的传感响应(<16.4 s),此外还具有良好选择性和重复性的特点,在痕量氨气的检测中具有很好的应用前景。

相关研究成果在线发表于Top期刊Sensors and Actuator B-Chem.(IF:9.221)。

本研究获得国家自然科学基金(No.11774381,No.62174163)、国家重点研发计划(No.2020YFB1506205)资助。

图1 氧化石墨烯-氧化锡纳米复合材料的表征(图/中科院声学所)

图2 声表面波氨气传感器及其响应特性(图/中科院声学所)

关键词:

声表面波;氨气传感器;氧化石墨烯-氧化锡纳米复合材料

参考文献:

Xinyang Sun, Tingting Chen, Yong Liang, Chao Zhang, Shoupei Zhai, Jianhai Sun, Wen Wang, “Enhanced sensitivity of SAW based ammonia sensor employing GO-SnO2 nanocomposites”, Sensors and Actuators B- Chem., 2023, 375, 132884. DOI:10.1016/j.snb.2022.132884

论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.snb.2022.132884

 
 
 
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
老化的哈勃空间望远镜转向单陀螺仪操作 中国科学家首次发现“无摩擦的冰”
冰表面长啥样?原子级分辨图像揭晓答案 北方中纬高频雷达网发布首批科学探测结果
>>更多
 
一周新闻排行
 
编辑部推荐博文