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 傳感器與計(jì)算機(jī)、通信被稱為信息系統(tǒng)的三大支柱，傳感器技術(shù)的優(yōu)劣成為衡量一個國家科技水平和是否處在國際戰(zhàn)略競爭制高點(diǎn)的重要標(biāo)志，是發(fā)達(dá)國家高度重視的核心基礎(chǔ)技術(shù)。傳感器產(chǎn)業(yè)已被國內(nèi)外公認(rèn)為是具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、滲透力強(qiáng)、市場前景廣等特點(diǎn)為世人所矚目。

據(jù)悉，由中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所楊明輝研究員帶領(lǐng)的固體功能材料團(tuán)隊(duì)在先進(jìn)氣體傳感材料的研發(fā)與先進(jìn)氣體傳感器設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。通過對材料結(jié)構(gòu)、形貌及組成的設(shè)計(jì)，開發(fā)出一系列高性能的氣體傳感材料，包括首次將金屬氮氧化物異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用于氣體傳感材料(Small, 2016, 12(23): 3128-3133)、首次合成純相Sn3N4材料并應(yīng)用于酒精傳感(Chemistry of Materials, 2017, 29(3): 969-974) 及多種多殼層中空傳感材料(ACS Applied Materials & Interfaces, 2018, 10(17): 15314-15321、Nanoscale, 2016, 8(36): 16349-16356等)。

團(tuán)隊(duì)在研發(fā)高性能傳感材料的基礎(chǔ)上，開發(fā)了多種類型氣體傳感器以滿足不同應(yīng)用環(huán)境，主要包括半導(dǎo)體型、電化學(xué)型、催化燃燒型及光學(xué)型氣體傳感器。團(tuán)隊(duì)目前已經(jīng)采用先進(jìn)的制造工藝，開發(fā)了低功耗、小尺寸、高性能的多種氣體傳感器。

基于研制的先進(jìn)氣體傳感器件，固體功能材料團(tuán)隊(duì)正在積極研制多場景智能氣體檢/監(jiān)測裝備。“室內(nèi)空氣監(jiān)測設(shè)備”面向室內(nèi)典型的污染物進(jìn)行監(jiān)測，主要包括VOCs( 甲醛、苯系物)、顆粒物(PM2.5、PM10) 及臭氧等，實(shí)時獲取室內(nèi)空氣質(zhì)量狀況，并及時反饋到空氣凈化裝置。“空氣質(zhì)量微型監(jiān)測站”面向室外空氣污染物的監(jiān)測，主要包括顆粒物(PM2.5、PM10)、NO、CO、SO2及O3。設(shè)備在城市中進(jìn)行網(wǎng)格化布置，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)及時傳回控制中心，實(shí)現(xiàn)對污染源迅速定位，促使人員快速趕赴現(xiàn)場排查原因，對其進(jìn)行緊急處置，盡量將污染所產(chǎn)生的影響降到最低。

先進(jìn)氣體傳感材料及傳感器