新疆理化所發(fā)表爆炸物傳感材料研究綜述文章

　　2月17日，Wiley集團(tuán)出版社所屬的材料類期刊Advanced Functional Materials 在線發(fā)表了由中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所微傳感實(shí)驗(yàn)室研究員竇新存團(tuán)隊(duì)獨(dú)立撰寫的題為Emerging and Future Possible Strategies for Enhancing 1D Inorganic Nanomaterials-Based Electrical Sensors towards Explosives Vapors Detection 的綜述文章。

　　爆炸物檢測(cè)作為反恐防爆的重要措施正日益彰顯出廣闊的應(yīng)用前景。爆炸物蒸氣檢測(cè)技術(shù)具有非接觸、采樣簡(jiǎn)單、可靠性高、性能優(yōu)異、多功能集成、可以批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，使爆炸物探測(cè)器實(shí)現(xiàn)小型化、低成本和高精度成為可能。一維無(wú)機(jī)納米材料具有大的比表面積、量子限域效應(yīng)、高的反應(yīng)活性、突出的電學(xué)、光學(xué)與化學(xué)性質(zhì)及各向異性等優(yōu)點(diǎn)，并且其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)調(diào)整可控。因此，一維無(wú)機(jī)納米材料是構(gòu)建爆炸物傳感器的理想納米單元。然而爆炸物檢測(cè)領(lǐng)域面臨著諸多挑戰(zhàn)，例如生產(chǎn)工藝成本高、能耗大，材料組裝和排布形成器件難度大，器件穩(wěn)定性、重復(fù)性差等，靈敏度不夠高，難以識(shí)別種類繁多的爆炸物等。

　　新疆理化所科研人員首先全面系統(tǒng)地總結(jié)和評(píng)述了2010年以來(lái)發(fā)表的基于一維無(wú)機(jī)納米材料的爆炸物蒸氣檢測(cè)工作，并根據(jù)在增強(qiáng)電學(xué)傳感器性能過(guò)程中使用的不同策略，將這些工作分為有序排布的陣列、表面修飾、光電增強(qiáng)、柔性設(shè)計(jì)、肖特基結(jié)以及傳感器陣列構(gòu)建幾個(gè)方面?？蒲腥藛T還提出了可應(yīng)用在增強(qiáng)爆炸物檢測(cè)的電學(xué)傳感器性能上的策略和方法，包括垂直的陣列結(jié)構(gòu)、一步構(gòu)建的有序結(jié)構(gòu)、“鎖鑰”設(shè)計(jì)、自驅(qū)動(dòng)傳感以及可轉(zhuǎn)移和穿戴的傳感器設(shè)計(jì)等。該綜述文章通過(guò)總結(jié)典型的基于電學(xué)傳感器的爆炸物蒸氣檢測(cè)工作，提煉出了先進(jìn)可行的實(shí)驗(yàn)方法，并且在面對(duì)實(shí)驗(yàn)室工作與實(shí)際檢測(cè)之間的差距時(shí)，提出了一些解決現(xiàn)有問(wèn)題的可行性方案，同時(shí)提出了非制式爆炸物檢測(cè)被忽視的問(wèn)題，為未來(lái)基于電學(xué)傳感器的爆炸物檢測(cè)工作提供了新的研究思路和理論依據(jù)。

　　該實(shí)驗(yàn)室自2012年以來(lái)，長(zhǎng)期從事微傳感方面的研究，尤其致力于開(kāi)拓爆炸物檢測(cè)的新理論、新方法、新材料方面，取得了一系列重要成果，截至目前，已在Advanced Functional Materials, Advanced Optical Materials, Small, Nanoscale，Journal of Materials Chemistry，Journal of Physical Chemistry C 等國(guó)際期刊上發(fā)表10余篇學(xué)術(shù)論文，提出了肖特基結(jié)構(gòu)建、過(guò)渡金屬摻雜、缺陷態(tài)控制、晶面調(diào)控、光電催化檢測(cè)等用于爆炸物檢測(cè)的新思路。此次發(fā)表的專題綜述文章同時(shí)對(duì)微傳感實(shí)驗(yàn)室在該方面的科研成果進(jìn)行了總結(jié)，例如利用插層調(diào)控肖特基結(jié)的勢(shì)壘高度和吸附能來(lái)增強(qiáng)硅納米線陣列/石墨烯的檢測(cè)性能（Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 4039），引入光照增強(qiáng)氣敏檢測(cè)的性能（Nanoscale 2013, 5, 10693）。

　　該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院“百人計(jì)劃”、創(chuàng)新基金等項(xiàng)目的資助。

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