開(kāi)發(fā)針對(duì) H 2 S生物標(biāo)志物的呼吸分析疾病診斷平臺(tái)，對(duì)各種疾病的實(shí)時(shí)檢測(cè)具有重要意義。然而，在低溫下實(shí)現(xiàn)十億分之一水平的H 2 S氣體的高靈敏度和快速檢測(cè)是開(kāi)發(fā)便攜式呼出氣體傳感器的最關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。

臨沂大學(xué)崔光亮、薛凱峰和張品華 采用簡(jiǎn)單的二維電沉積原位組裝方法，成功合成了在室溫和較低溫度下對(duì)H 2 S具有優(yōu)異氣敏性的Cu 2 O-多壁碳納米管 ( MWCNT ) 異質(zhì)結(jié)構(gòu)。Cu 2 O和MWCNTs通過(guò)電導(dǎo)生長(zhǎng)原理的結(jié)合不僅降低了材料的初始電阻，而且提供了理想的界面阻擋結(jié)構(gòu)。與純Cu 2 O傳感器的響應(yīng)相比，Cu 2 O-MWCNT傳感器在室溫下對(duì)1 ppm H 2 S的響應(yīng)增加了近800倍，響應(yīng)時(shí)間減少了500 s以上。除了具有低至1 ppb的檢測(cè)極限的優(yōu)異靈敏度外，Cu 2 O-MWCNT傳感器還具有的選擇性和低溫適應(yīng)性。該傳感器在-10°C下的H 2 S響應(yīng)值為80.6至0.1 ppm，這是基于氧氣吸附/解吸機(jī)制的傳感器難以實(shí)現(xiàn)的。

研究要點(diǎn)

要點(diǎn)1 . 作者主要通過(guò)二維電沉積原位組裝方法制備了 Cu 2 O-MWCNT異質(zhì)結(jié)構(gòu) 。Cu 2 O和MWCNTs通過(guò)電導(dǎo)生長(zhǎng)原理的結(jié)合不僅降低了材料的初始電阻，而且提供了理想的界面阻擋結(jié)構(gòu)。

要點(diǎn)2 . 基于Cu 2 O-MWCNT異質(zhì)結(jié)構(gòu)的傳感器顯著增強(qiáng) 了 室溫下對(duì)低濃度H 2 S的檢測(cè)，響應(yīng)值為2×10 7 至50 ppm的H 2 S和631至50 ppb的H 2 S。Cu 2 O-MWCNT傳感器 也展現(xiàn)出優(yōu)異 的溫濕度依賴(lài)性、抗干擾性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

要點(diǎn)3 . 該 傳感器優(yōu)異的氣體傳感性能歸因于界面勢(shì)壘的調(diào)制和Cu 2 O的硫化。在室溫甚至更低的溫度 ( -10°C ) 下，極低的檢測(cè)限 ( 1 ppb ) 和令人驚訝的靈敏度開(kāi)啟了方便檢測(cè)口腔呼出氣中H 2 S的可能性，。Cu 2 O-MWCNT異質(zhì)結(jié)構(gòu)限度地發(fā)揮了單個(gè)組分的優(yōu)勢(shì)，并為未來(lái)應(yīng)用高靈敏度便攜式呼吸分析平臺(tái)監(jiān)測(cè)H 2 S奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

來(lái)源：傳感器專(zhuān)家網(wǎng)