我所发表超薄二维纳米结构在超灵敏气体传感中的机遇与挑战的综述

近日,我所仪器分析化学研究室化学传感器研究组(106组)冯亮研究员团队发表了关于超薄二维纳米结构在超灵敏气体传感中的机遇与挑战的综述文章,系统介绍超薄二维纳米结构在气体传感中的重要研究进展及未来发展趋势。

半导体气体传感器的关键是气敏材料,超薄二维纳米结构由于其独特的微观形貌和电子结构而引起了研究人员的广泛关注。本综述重点阐述了超薄二维纳米结构在半导体气体传感器中的应用,总结并讨论了其在气体传感中的信号放大策略,展望了超薄二维纳米结构在分析传感领域的广阔发展前景。文章提出,通过对传感过程背后催化机制的深入探究,将有助于实现超薄二维纳米结构的可控设计,从而制造出性能优异的气体传感器件。此外文章还指出,利用人工智能和机器学习在材料设计、传感器优化和大数据分析方面所具有的优势,有望大幅改善复杂环境中的待分析物识别和检测,最终实现传感器从追求性能向追求功能的转变,从传统器件向芯片器件的升级。

该综述重点总结了冯亮团队近年来在半导体气体传感器研制、机理探究及平台搭建方面的研究进展,围绕气体传感的动力学过程,通过在气敏薄膜内构造不同的气体通道,制造多级孔结构等,增加气体传感反应效率(J. Mater. Chem. A2024Sens. Actuators B Chem.2023Sens. Actuators B Chem.2022Sens. Actuators B Chem.2021Sens. Actuators B Chem.2021Nano Energy2022Nano Energy2021Adv. Funct. Mater.2020Small2022ACS Appl. Mater. Interfaces2020)。

该综述以"Ultrathin two-dimensional materials: New opportunities and challenges in ultra-sensitive gas sensing"为题,发表在Coordination Chemistry Reviews上。该工作的第一作者是我所103组博士研究生史御书。本研究得到了中国科学院科研装备研制、我所创新基金等项目的支持。(文/图 史御书)

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.ccr.2024.215691

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