陕西名校有机胺气体传感器技术取得重大进展

近日，陕西科技大学环境科学与工程学院（碳中和科学与技术学院）的陈庆彩教授团队在恶臭气体传感器技术领域取得了重要进展，成功开发出一种基于MXene复合材料的新型气体传感器，能够实现对有机胺气体的超灵敏检测。这一研究成果已在国际传感领域顶级期刊Sensors and Actuators: B. Chemical上发表。

有机胺作为典型的环境恶臭气体，在化工行业、药物合成和工业生产中广泛应用，但其对人体健康存在潜在危害。因此，快速、准确识别和监测空气环境中的有机胺对于保护人体健康和提高空气质量具有重要意义。然而，现有用于检测有机胺气体的传感器存在明显局限，无法满足高效、安全、便携和低成本的监测需求。

针对这一挑战，陈庆彩教授团队利用MXene作为修饰材料，设计并制备了一种新型气体传感器。该传感器在低于100摄氏度的条件下能够稳定工作，显著提高了传感器的安全性与适用性。通过理论模拟，团队发现MXene和MOFs之间形成的Ti-O-Co界面键是提高传感器性能的关键机制。这一界面键不仅提高了传感器材料的载流子迁移率，还增强了对有机胺分子的吸附能，从而有效提升了传感器的综合检测性能。

实验结果表明，该传感器的响应时间和恢复时间平均缩短至15秒，达到了亚分钟级的快速检测水平。这一性能的提升使得传感器在易燃易爆区域的空气质量监测中表现出色，为工业安全生产和社会人类健康提供了安全、高效、便携、低成本的解决方案。

此外，该传感器的设计也充分考虑了实际应用中的需求。其结构简单、易于制备和集成，适用于各种环境下的实时监测。同时，该传感器还具有良好的稳定性和重复性，能够在长时间的使用中保持稳定的检测性能。

目前，该项技术已经获得了国家发明专利授权，并有望在未来的环境监测、工业安全等领域得到广泛应用。陈庆彩教授团队表示，他们将继续致力于传感器技术的研发和创新，为推动我国环境监测和环境保护事业的发展做出更大的贡献。

值得一提的是，陈庆彩教授和第一作者博士生刘欢所在的环境科学与工程学院（碳中和科学与技术学院）拥有多个省部级教学科研平台，为学院的科研和教学活动提供了坚实的平台支持。未来，学院将继续发挥自身优势，推动科研创新和技术转化，为服务国家和地方战略需求、推动行业绿色高质量发展做出更大的贡献。

      审核编辑 黄宇