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构建材料解决了金属氧化物半导体气体传感器湿度敏感问题

精讯畅通    2022-09-22

概述:

随着物联网技术的飞速发展,智能传感器作为其核心部件之一,正引起国内外电子信息领域的高度重视。金属氧化物半导体(SMOXs)气体传感器在医疗保健、空气质量监测和智能家居等领域具有至关重要的作用。然而环境湿度对SMOXs的基线和灵敏度有很大影响,降低了气体传感器的准确度,给传感器校准带来了极大的复杂性。因此,开发一种普适的方法解决金属氧化物半导体气体传感器湿度敏感的问题具有重要的意义。

半导体气体传感器

应用:

近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所团队,通过设计一种全新的表面修饰策略,构建了超疏水材料和金属有机骨架材料双包覆杂化材料用于解决了金属氧化物半导体气体传感器湿度敏感问题。超疏水材料和金属有机骨架材料双包覆策略在提升金属氧化物半导体气体传感器抗湿性具有独特优势。首先,包覆在最外层的超疏水材料提升材料表面疏水性能,降低/消除了水分子对SMOXs敏感材料的影响。其次,中间层金属有机骨架材料既保护SMOXs敏感材料的活性位点又对特定气体起到催化降解作用,提升了复合材料的选择性能。

双包覆金属氧化物半导体气体传感器(CoSnO3@MOF@PDMS)在湿度从0-90 RH%变化下对目标气体的响应值变化率仅为1.3%,较未包覆SMOXs基气体传感器降低了96%。并且PDMS/MOF双包覆策略在改善其他传统气体敏感材料(ZnO和SnO2)的抗湿性能起到同样效果。该工作为解决SMOXs气体传感器湿度敏感问题提供一种新思路,同时为提高其他传感材料的抗湿性提供重要借鉴。

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