2019年CAIA獎一等獎獲獎項目成果簡介：增強型納米金屬氧化物傳感分析體系研究
時間：2020-03-10 來源：中國分析測試協會
完成單位： 北京化工大學
完成人：王志華，韓冬梅，顧福博，呂超
成果簡介：
本項目發展工藝簡單環保節能的制備孔道豐富比表面積大孔隙率高的納米金屬氧化物方法，通過元素負載摻雜、高溫煅燒、氣氛處理、材料復合等改性，對不同種類金屬氧化物傳感材料的形貌和表面組成結構進行精細調控，提高材料傳感性能，優化設計了增強型金屬氧化物傳感器，實現較低溫度下選擇性靈敏地檢測甲醛、丙酮、乙醇、二甲苯、三乙胺、H2、NO2、CO等，深入解釋了金屬氧化物傳感機制，建立了材料微觀結構及表界面狀態與傳感性能的關系。
創新點及科學價值：
（1）改進/開發了高性能一維、二維、三維多孔結構的半導體氧化物及摻雜復合傳感材料的可控制備方法。制備工藝和材料合成步驟簡單，性能優異。
（2）拓展了電阻型金屬氧化物傳感分析方法，實現低溫/室溫條件下對甲醛、丙酮、乙醇、二甲苯、H2、NO2、CO等高靈敏快速定向檢測。
（3）對多孔金屬氧化物傳感材料的缺陷以及有關能帶理論進行了深入研究，分析了響應信號變化與納米半導體氧化物材料的表界面狀態關聯的傳感機制，為增強型傳感器設計與應用提供技術支持和理論依據。
社會經濟效益：
傳感器材料制備方法簡單，有望在降低成本、綠色生產的大背景下得到應用。長期穩定性好的半導體氧化物材料特性可減少頻繁更換元件的問題，節約用戶的使用成本。
應用前景：
成果研制的傳感器材料，在對乙醇、甲醛、二氧化氮等氣體的氣敏檢測方面具有潛在的應用前景。
