基于MOFs材料的酸性气体传感器应用研究进展

采用化学气体传感器对有害酸性气体进行实时有效的监测具有重要意义.目前的传统材料在灵敏度、选择性和稳定性等方面仍存在很大问题.金属有机框架材料(MOFs)是一种具有多孔结构的有机-无机杂化材料,具有孔隙率结构丰富、孔结构可调节和比表面积大等特点,已成为当今新功能材料研究的热点.MOFs材料的优良特性为解决上述问题提供了很好的思路和方向,在化学气体传感器的传感层上引入MOFs材料或MOFs衍生的各种纳米材料可以提高其选择性和灵敏度.主要综述了近年来基于MOFs材料的化学气体传感器对酸性气体的传感性能,并对其未来的发展进行了展望.     

基于金属有机框架材料的VOCs传感器应用进展

采用传感器对挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)进行实时监测对人体健康和环境保护具有重要意义。金属有机框架材料(MOFs)可调的孔径和开放的金属位点有利于气体的选择性吸附,被证明是提升气体传感性能的理想材料。本文综述了基于MOF材料的VOCs传感器的主要进展,分析了MOF材料在化学电阻和化学电容传感器中发挥的作用及作用机理,并对该领域面临的主要挑战和前景进行了展望。     

ZnO基材料室温气体传感性能研究综述

气体传感器广泛应用于有毒有害气体的监测,在人体健康情况及相关疾病的早期检查和预防中也具有良好的应用前景。ZnO由于具有制备方法简单、来源广泛、优异的n型半导体特性等优点被认为是最有前景的气体传感材料之一。然而ZnO基气体传感器在室温下低的氧化还原反应速率、对检测气体较差的吸附反应活性限制了其在室温下的应用。近年来研究人员就如何提高ZnO基气体传感器在室温下的传感性能进行了深入的探索并取得一定的成果。基于此,对形貌调控、掺杂和光激发等提高ZnO基气体传感器室温传感性能的策略作出了综述并进一步提出了存在的问题和未来的发展方向。     

WO_3/CaAl_2O_4复合敏感膜的制备及其对一氧化碳气体的检测

一氧化碳是一种有毒的易燃易爆气体,是常见的严重危害人体健康的窒息性化学毒物,因无色、无味,易被忽视而存在极大的安全隐患。因此,制备高灵敏、低成本、操作方便的一氧化碳传感器,实时监控大气环境中的一氧化碳十分必要。本研究结合溶胶-凝胶和涂敷法制备WO_3/CaAl_2O_4复合气敏薄膜,设计制作了旁热式一氧化碳气体传感器,自主搭建了包括密闭气室、加热电路、测试电路的一氧化碳气体传感测试系统。获得了该传感元件对一氧化碳的温度特性、灵敏特性、选择性和重复性等,并通过分析,明确了气敏机理。该传感器对一氧化碳气体的监测有一定应用意义。     

基于MOFs材料的化学传感器的研究进展

近几年来,基于金属有机骨架材料(MOFs)材料的化学传感器的研究受到人们的广泛关注,MOFs材料可调的孔尺寸和巨大的比表面积提高了气体检测的选择性和灵敏度。MOFs作为传感材料最大的挑战就是信号的传导,本文详细总结了MOFs化学传感器的信号传导方式,如光学传感(如干涉法、局域表面等离子体共振、胶态晶体、溶剂着色、发光传感等)、导电传感和机电传感(如表面声波传感、石英晶体微天平和微悬臂梁等)等;并展望了MOFs化学传感器的应用前景,合成更多具有导电性质的MOFs材料或将MOFs传感材料与振动光谱及其他分析技术相结合是改善MOFs传感器检测灵敏性和选择性的非常有效的方法。     

二维导电材料/柔性聚合物复合材料基可穿戴压阻式应变传感器的研究进展

可穿戴应变传感器在人体运动检测、健康监测、可穿戴电子设备和柔性电子皮肤等新兴领域具有极大的应用前景.近年来,由二维(2D)导电材料和柔性聚合物基体组成的可穿戴压阻式应变传感器具有较高的灵敏度、良好的拉伸性和柔韧性、优异的耐久性、可调的应变传感性和易加工等特点,受到广泛关注.基于此,该文对基于2D导电材料/柔性聚合物复合材料(2D-CPC)的可穿戴压阻式应变传感器的类型、传感机理、性能指标、影响因素及应用等进行了综述,并对其未来发展趋势进行了展望.     

不同模式多功能柔性传感器研究进展

柔性传感器能够实现压力、应变、温度、湿度及气体等与人体健康相关信号多功能识别及监测,在可穿戴人工智能设备的开发中展现出巨大的应用前景。本文综述了具有多种模式监测功能的柔性电化学式传感器领域最新研究成果,包括双模式传感器、三模式传感器和多模式传感器;重点介绍了传感器实现多功能监测的途径和传感机理。研究表明,多模式传感性的实现方法主要包括结构设计和多功能材料制备两种。而基于先进功能材料（包括纳米金属、纳米碳及导电聚合物）和柔性基体材料（如水凝胶、气凝胶及弹性聚合物）所制造的柔性多功能复合材料可有效降低多模式传感器的复杂性。最后,对比并指出了不同类型的功能材料在制造多功能柔性传感器中的特点与优势,为多功能柔性传感器的研究提供借鉴意义。     

基于中红外光纤的倏逝波传感研究进展

基于倏逝波原理的光纤传感器因其灵敏度高、响应速度快、成本低等优点,已广泛应用于液体、气体及生物化学传感等诸多领域。与此同时,以碲酸盐玻璃、氟化物玻璃、硫系玻璃和卤化物晶体等为基质材料的中红外光纤因其具有较宽的红外透过范围,近年来在中红外波段传感领域得到了广泛关注。本文首先概述了中红外光纤倏逝波传感原理,介绍了各种中红外光纤基质材料的特点、光纤结构及参数特性,详细综述了其在中红外波段气体、液体和生物化学等领域的传感进展,最后对中红外光纤倏逝波传感器的发展趋势进行了展望。     

沸石及其复合物气体传感器的研究与应用

半导体金属氧化物是一种常见的气敏材料,以该类型材料作为敏感材料可以设计出具有不同传感原理的气体传感器,但选择性和灵敏度不佳却一直是该类气体传感器的不足。为了解决该问题,常将气敏材料与沸石进行复合,制备金属氧化物/沸石气体传感器,利用沸石独特的物理、化学特性来改善金属氧化物的气敏特性。近年来,许多研究者对金属氧化物/沸石气体传感器进行了研究,使该类传感器对目标气体的选择性与灵敏度均有了提升。为了更好地总结已有的研究内容,以气体传感器的检测原理为主线,对金属氧化物/沸石气体传感器进行了总结,结合沸石对气敏特性的改善进行归纳梳理,从传感器的制备方法、气敏特性和敏感机理等多方面进行了详细的整理和分析,为后续此类工作的开展提供基础。     

二维导电材料/柔性聚合物复合材料基可穿戴压阻式应变传感器的研究进展

可穿戴应变传感器在人体运动检测、健康监测、可穿戴电子设备和柔性电子皮肤等新兴领域具有极大的应用前景。近年来,由二维（2D）导电材料和柔性聚合物基体组成的可穿戴压阻式应变传感器具有较高的灵敏度、良好的拉伸性和柔韧性、优异的耐久性、可调的应变传感性和易加工等特点,受到广泛关注。基于此,本文对基于2D导电材料/柔性聚合物复合材料（2D-CPC）的可穿戴压阻式应变传感器的类型、传感机理、性能指标、影响因素及应用等进行了综述,并对其未来发展趋势进行了展望。