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含冠醚的膦酸化杯[4]芳烃薄膜的制备及其气体传感性能
摘要： 带有磷酸基团和冠醚基团的杯[4]芳烃被证明在挥发性有机化合物(VOC)蒸汽传感器活性层方面具有显著应用前景。通过改变不同的烷基侧链可调控其化学传感选择性和灵敏度。这些有机结构体采用旋涂法成功沉积于镀金玻璃表面。利用表面等离子体共振(SPR)技术检测VOCs，以此评估杯[4]芳烃衍生物的化学传感性能。将杯[4]芳烃衍生物旋涂薄膜暴露于多种VOC蒸汽中，记录其对氯仿、四氯化碳、二氯甲烷、乙醇、苯和甲苯等特定分析物蒸汽的共振角变化。测量在室温下进行，响应快速且完全可逆。传感结果显示相似的响应模式，数据表明杯[4]芳烃衍生物薄膜对氯仿的响应远高于其他测试VOCs——化合物1、2和3的响应值分别为0.47×10?3、1.042×10?3和1.952×10?3(%/ppm)。此外，还从分析气体分子的摩尔体积、偶极矩和折射率等方面评估了薄膜的气体传感相互作用机制。
关键词： 杯芳烃、表面等离子体共振、薄膜、气体传感
更新于2025-09-10 09:29:36
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具有{1?1?1}晶面活性的超薄NiO单晶多孔纳米片负载高分散Pt纳米颗粒，协同增强气体传感与光催化性能
摘要： 为获得高效的气体传感与光催化材料，需进行合理的形貌、表面及界面结构设计。本研究设计合成了具有主导{111}晶面的超薄NiO单晶多孔纳米片（记为SP-NiO）和负载尺寸可控的高度分散Pt纳米颗粒的分级NiO多孔微球（记为HP-NiO），并考察了其气体传感与光催化性能。研究发现：在SP-NiO上修饰Pt纳米颗粒能显著提升甲醛传感和甲基橙光催化降解性能，而对HP-NiO的光催化性能改善贡献甚微。结果表明NiO载体的表面结构对Pt/NiO异质结活性也具有重要影响。此外，结构稳定的Pt修饰SP-NiO展现出优异的长期稳定性——45天内气体灵敏度衰减可忽略（<5%），而HP-NiO因结构坍塌导致气体灵敏度明显下降（>30%）。该工作不仅为气体传感与光催化应用提供了理想材料，更通过单晶多孔结构调控、晶面工程及高分散Pt纳米颗粒的晶面选择性沉积协同效应，为高效p型金属氧化物气体传感与光催化材料的设计开辟了新途径。
关键词： 光催化、超薄、{111}晶面、NiO、气体传感
更新于2025-09-10 09:29:36
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具有光子带隙移动的二氧化硅气体传感机制
摘要： 提出了两种物理模型——替换模型和填充模型，用于解释光子晶体（PCs）有效折射率变化的机制。理论上，当光子晶体暴露于不同环境时，其光子带隙（PBG）会发生偏移，从而导致光子晶体的有效折射率发生变化。然而，当光子晶体置于不同气体或蒸汽中时，有效折射率变化的机制是不同的。本文通过自组装方法成功制备了二氧化硅光子晶体。研究发现，二氧化硅光子晶体的光子带隙在挥发性有机化合物（VOCs）或小分子气体中均呈现相似的红移现象。我们提出用替换模型来阐述二氧化硅光子晶体暴露于VOCs的情况，而用填充模型来解释其暴露于小分子气体的情况。此外，通过将光子带隙的红移转化为吸附气体的体积分数，实现了二氧化硅光子晶体的选择性传感。该方法可应用于传感领域。
关键词： 折射率、光子晶体、光子带隙、二氧化硅、气体传感
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过CdTe修饰单个气凝胶碳微管提升气体传感性能
摘要： 通过磁控溅射技术在管状气凝胶碳上装饰CdTe团簇，实现了新型气体传感器的制备。随后，将单个微管分离并电连接到预先布有电极的SiO2/Si基底上。阴极发光、电子显微镜和电学表征证实，在气凝胶碳表面成功形成了多晶CdTe薄膜，该薄膜对氨气表现出优异的气敏响应。此外，研究还探究了传感器对氨气暴露的动态响应，突显出其快速响应和恢复特性——这对极短开关周期极为有利。因此，这种气体传感器展现出低成本、高选择性、可靠且低功耗的巨大潜力，对于氨气等危险气体的检测尤为重要。
关键词： 氨气、电子显微镜、纳米复合材料、杂化材料、气体传感
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于氧化锌纳米结构的全湿法制备室温乙醇检测QCM传感器
摘要： QCM是室温下检测挥发性有机化合物(VOC)的主要传感方法之一。纳米结构因其大表面积能有效提高灵敏度。我们采用ZnO纳米结构检测乙醇气体，该纳米结构通过全湿法工艺（包括电沉积和化学浴沉积CBD）制备：先用电沉积获得籽晶层，再通过CBD形成纳米结构。电沉积的电荷量可控制籽晶层厚度，CBD的沉积时间可调节纳米结构厚度。结果表明：当CBD沉积时间固定为30分钟时，随着籽晶层厚度增加，传感器灵敏度显著提升。这些发现证明，采用适合大规模低成本生产的全湿法工艺，可获得高灵敏度的VOC传感器。
关键词： 纳米结构、石英晶体微天平、气体传感
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于非功能化和铂功能化氧化钨的单纳米线传感器阵列系统的气体传感特性研究
摘要： 我们在此展示了基于未功能化或铂功能化的单氧化钨纳米线传感器阵列系统对不同浓度二氧化氮和乙醇的气体传感特性。该传感器系统对测试分析物表现出稳定且可重复的响应，与先前基于多纳米线薄膜的系统具有一致性，并验证了这些器件的制备工艺。
关键词： 传感器阵列，单纳米线，氧化钨，气体传感
更新于2025-09-09 09:28:46
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还原氧化石墨烯-二氧化钛纳米管复合材料：气体传感应用的综合研究
摘要： 氧化石墨烯（GO）和还原氧化石墨烯（RGO）具有独特性质，能够显著提升功能器件的性能?；谑┑牟牧峡捎虢鹗粞趸锬擅撞牧辖岷嫌糜谄宕杏τ?。本工作中，我们报道了负载TiO2纳米管的RGO复合材料的制备及其气体传感特性。为精准调控GO至RGO的还原过程，我们采用了一种气相处理工艺，该工艺可原位应用于每个气体传感器器件，通过传感器电导变化追踪处理效应。我们系统研究了气体响应与RGO负载量及其还原程度的相关性，发现两个参数相互作用会产生最佳RGO浓度值。因此，在利用GO功能化金属氧化物材料以制造化学传感器件时，应协同考虑这两个因素。
关键词： 二氧化钛纳米管、气体传感、还原氧化石墨烯、还原效应、表面功能化、氧化石墨烯
更新于2025-09-09 09:28:46