ساخت حسگرهای گازی با حساسیت و پایداری بالا

 ساختن حسگرهای گازی که هم حساسیت بالایی داشته و هم در دراز مدت از پایداری بالایی برخوردار باشند، چالش‌برانگیز بوده، اما غیرممکن نیست. محققان موسسه ماشین‌های هوشمند Hefai در آکادمی علوم چین از نانومواد تک‌بلوری حفره‌ای به عنوان واحدهای ساختمانی یک حسگر گازی استفاده کرده‌اند که حساسیت و پایداری بالا را به طور همزمان داراست.

مطالعات قبلی نشان داده‌اند که مواد حسگر چندبلوری از حساسیت بالا و پایداری پایینی برخوردارند. برعکس، مواد تک‌بلوری حساسیت پایین و پایداری بالایی دارند. برای تولیدکنندگان سختی کار این است که تعادلی میان حساسیت بالا و پایداری خوب ایجاد کنند.

این گروه تحقیقاتی با استفاده از آنیلینگ ZnS(en)0.5 ، نانوصفحاتی از اکسید روی تک بلوری با ساختار حفره‌ای ساخته‌اند. جایگزینی گوگرد به وسیله اتم‌های اکسیژن (به جای تجزیه ترکیب آلی در ماده اولیه) به‌عنوان مکانیسم تشکیل اکسید روی پیشنهاد شده است. این ورقه‌های اکسید روی به شکل ابزارهای حسگر گازی درآمده و برای تشخیص فرمالدئید و آمونیاک (گازهای آلاینده هوای درون خانه) مورد استفاده قرار گرفتند.

این حسگرها در بررسی‌های به عمل آمده، به لطف ساختار خاص ورقه‌های اکسید روی، حساسیت بالا، زمان پاسخ دهی و ترمیم سریع، و پایداری بالا از خود نشان دادند. این نتایج نشان می‌دهند که امکان ساخت حسگرهای گازی مبتنی بر نانومواد تک‌بلوری حفره‌ای با حساسیت و پایداری بالا وجود دارد. این تیم پژوهشی در حال توسعه ساختارهایی با ویژگی چندکارکردی بهبودیافته هستند.

en = اتیلن دی آمین