近日，陜西科技大學環境科學與工程學院陳慶彩教授團隊與日本東北大學合作，在高性能氣體檢測技術方面取得重要突破。相關成果以標題為《In situ construction of heterojunctions between Co3O4 nanonets and Fe2O3 nanospheres for efficient triethylamine detection》的研究論文，發表在國際傳感器領域頂級權威期刊《Sensors and Actuators: B. Chemical》上，環境學院博士生劉歡為第一作者，我校陳慶彩教授與日本東北大學Shu Yin教授共同擔任通訊作者。
本研究聚焦“如何解決氣體傳感器在更低工作溫度下快速識別異味”這一全球關注的熱點難題，首次實現了Fe2O3納米球與Co3O4納米網原位構建p-n異質結結構，構建出一種新型三維交聯納米復合材料。該傳感器材料能夠在比以往更低的工作溫度下（110 °C），實現對典型異味氣體三乙胺的高靈敏檢測，其響應值是傳統材料的4倍以上，響應/恢復時間也縮短至半分鐘以內，達到目前國際同類技術的領先水平。研究團隊通過理論模擬和實驗分析，從微觀層面揭示了材料性能提升的根本原因，發現Fe2O3與Co3O4在界面處原位形成穩定的異質結，有效促進電荷分離與遷移，提升了氣體分子的吸附效率與表面反應活性，從而實現了更快速、更靈敏的信號輸出。
識別和監測異味氣體一直是困擾人們的難題。三乙胺作為廣泛應用于化工、制藥、食品儲運等行業的典型揮發性有機物，其毒性與易燃性為環境與安全監管帶來巨大挑戰。此次研究成果有效突破了傳統金屬氧化物傳感器需高溫運行的技術瓶頸，為未來便攜式、低能耗、智能化氣體傳感器的開發提供了全新路徑。目前，該項研究已獲得國家發明專利授權，并在開展成果轉化工作，未來有望在環境空氣監測、工業安全預警、食品新鮮度檢測與公共健康防護等多個關鍵領域發揮實用價值。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.snb.2025.138137
（核稿：陳慶彩 編輯：劉倩）
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