《表1 不同金属氧化物传感器对苯的气敏性能》

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《苯系物(BTEX)检测气敏材料研究进展》

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苯在常温下为无色透明液体，因其毒性和致癌性而受到关注。当人类暴露在苯浓度为200×10-6的空气中时可能会因麻醉而昏迷；通过各种途径接触苯都可能致癌，它是已知白血病和淋巴瘤的主要诱因[19]。只有将气敏材料对苯的检测限降低至10-7级，才可有效评估室内或室外空气质量。表1[13-18，20]列出了近年来报道的不同金属氧化物气敏传感器对苯的气敏性能，器件工作温度较高、响应/恢复时间较长是大部分苯气敏材料亟需解决的问题。将贵金属Pd、Au纳米粒子负载于SnO2和ZnO上，贵金属纳米粒子能将O2离解成O-，随后O-溢流吸附到金属氧化物表面，可降低反应所需的活化能，缩短响应/恢复时间同时降低工作温度[21]。Pd-SnO2对低浓度苯气体的灵敏度较高，而对其他室内污染气体的响应几乎可以忽略，因此适宜用作苯气敏材料[14-15，18]。纳米线及核壳纳米结构的Pd-SnO2对苯的检测限均低于1×10-6。纳米线具有极大的长径比，意味着表面有更多的苯分子能参与到表面气-固反应中；而核壳结构能最大限度地增加界面面积，同时最大限度地减少体材料SnO2用量。由于苯分子吸脱附过程动力学缓慢，故苯的响应/恢复时间普遍较长。最近，Jeong等[18]用核壳结构Pd-SnO2结合丝网印刷技术精确控制气敏薄膜的厚度，缩短了气体扩散至气敏膜底部的时间，将响应时间缩短至5s以内。