CNT基气体传感器全面综述!北邮符秀丽《Coordination Chemistry Reviews》长篇综述(IF=20.3)

文摘   2024-09-21 09:13   陕西  

      在物联网时代,传感器对于智能互联的未来至关重要。气体传感器,特别是基于碳纳米管(CNTs)的气体传感器,因其高灵敏度的气体检测能力而成为支持环境保护政策的重要工具。
      近日,北京邮电大学符秀丽团队综述了基于纳米碳管的气体传感器的最新进展。首先概述碳纳米管的基本特征,为解释其工作原理和集成制造奠定基础。接着讨论了评价气体传感器性能的关键参数。作者通过优势-劣势-机会-威胁(SWOT)分析表明,尽管面临可扩展性和市场竞争方面的挑战,但基于碳纳米管(CNTs)的气体传感器在各种应用中表现出良好的潜力,凭借其出色的响应能力、可持续性和集成能力
      作者还综述了碳纳米管传感器在环境监测、工业安全和卫生保健等领域的研究进展和传感机制,展示了其高灵敏度、快速响应和低功耗等特点。最后,碳纳米管气体传感器的未来发展可能集中在提高传感性能,实现小型化、集成化和多功能化,标准化测量过程,以及利用机器学习来提高传感器的选择性和稳定性。这些进展旨在提高可靠性,扩大应用范围,促进商业化,并满足不断变化的实际应用需求。

图1 碳纳米管(CNTs)的结构和特点

图2 碳纳米管(CNTs)气体传感器的类型

图3 碳纳米管(CNTs)气体传感器的逻辑结构

图4 碳纳米管(CNTs)气体传感器的传感机制

图5 碳纳米管(CNTs)气体传感器的SWOT分析

图6 气体传感器关键性能指标示意图

图7 不同改性方法的碳纳米管NH3气体传感器

图8 基于CNTs的NO2气体传感器的能带结构

图9 不同功能化的CNTs基H2S气体传感器

图10 不同的功能化物质的碳纳米管BTX气体传感器

图11 不同碳纳米管H2气体传感器的结构和性能

图12 不同碳纳米管CH4气体传感器的结构和性能

图13 不同碳纳米管CO气体传感器的结构和性能

图14 不同碳纳米管乙醇气体传感器的结构和性能

图15 不同碳纳米管基硝基芳香炸药传感器的结构与性能

图16 不同碳纳米管Cl2气体传感器的结构和性能

图17 不同碳纳米管CO2气体传感器的结构和性能

图18 不同碳纳米管甲醛气体传感器的结构和性能

图19 不同碳纳米管丙酮气体传感器的结构和性能

图20 不同碳纳米管NO气体传感器的结构和性能

图21碳纳米管气体传感器对不同气体的LOD和响应时间的比较
  • 原文题目:Advances in carbon nanotube-based gas sensors: Exploring the path to the future
  • 论文第一作者:Kun Luo
  • 原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010854524003953?via%3Dihub

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