我校张超教授团队在《Advanced Science》期刊发表研究论文

发布时间: 2024-10-18 16:04:57 浏览次数 : 522 来源:扬州大学

近日，我校机械工程学院张超教授团队在《Advanced Science》期刊发表了题为“Decorated‐Induced Oxygen Vacancy Engineering for Ultra-low Concentration Nonanal Sensing: A Case Study of La-Decorated Bi₂O₂CO₃”的研究论文。该研究开发了一种基于La修饰的Bi₂O₂CO₃微米球的新型气体传感器，成功实现了对低浓度正壬醛（C₉H₁₈O）气体的高灵敏度检测。

正壬醛是一种重要的挥发性有机化合物，不仅可作为癌症标志物，还与新冠肺炎的呼吸监测相关。研究团队通过湿化学方法合成了La修饰的Bi₂O₂CO₃纳米球，通过La的修饰策略引入了氧空位，极大地提升了传感材料的电子传输能力和氧气吸附效率。这种修饰策略加快了正壬醛氧化还原反应的速度，从而增强了传感器的灵敏度和响应速度，成功解决了常规传感器难以在室温下实现高效检测的技术难题。研究发现，BCO-6La传感器在30 ppm非醛浓度下的响应值高达174.6，相较于未修饰的Bi₂O₂CO₃传感器表现出显著的提升。此外，BCO-6La传感器的响应时间仅为36秒，展现了出色的检测速度，且BCO-6La材料展示出优异的长期稳定性，在超过三周的使用中，灵敏度未有明显衰减。

除对正壬醛的气体检测外，该传感器还可用于评估农业产品的质量，尤其是在储存过程中挥发性有机化合物的释放情况。在检测储存6小时的米饭时，传感器表现出明显的响应，表明正壬醛浓度随储存时间的增加而升高，与气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）检测结果保持一致。这项技术为农产品新鲜度监测提供了便捷的解决方案，有助于优化储存条件并延长产品保质期。

我校机械工程学院博士研究生郑子晨为第一作者，张超教授为通讯作者。该研究得到江苏省杰出青年基金等项目资助。