近期，兰州理工大学理学院青年教师白京陇博士等与深圳大学张启涛教授团队合作，在构建有机半导体异质结对气体传感器性能影响的研究中再次取得重要进展，研究成果以“Constructing N-Pd-O electron bridge between In₂O₃nanotubes and g-C₃N₄nanosheets to boost explosive gas sensing performance” 为题发表在工程环境领域TOP期刊《Chemical Engineering Journal》上（中科院一区，IF:15.1）。兰州理工大学为第一完成单位，深圳大学为合作单位。

此前，研究团队主要针对n型金属氧化物半导体氧化铟（In₂O₃）作为气体传感器应用中存在工作温度高、选择性差等典型问题，提出金属掺杂或修饰，构建异质结等简易方式，引入晶粒调控、缺陷调节、催化吸附以及结构设计等，提高了In₂O₃基气体传感器的性能。分析总结了不同金属掺杂或修饰的作用，在金属氧化物半导体传感领域提出了具有普适性的增强机理。

低温气体传感器的深入研究有助于便携式传感系统的发展。金属氧化物半导体基气体传感器具有高灵敏度、快速响应等优点，它也被广泛应用于环境监测、工业安全、智能家居等多个领域。但工作温度高、选择性差、环境因素影响大等缺点也限制了其在某些特定场合的应用。在此，针对工作温度高和探测极限有限等问题，团队开发了一种可在低温下高效检测乙醇和低浓度氢气的气体传感器，该传感器利用剥离的氮化碳（g-C₃N₄）在In₂O₃纳米管上均匀负载混合相氧化钯（PdO_x），通过在In₂O₃纳米管和g-C₃N₄纳米片之间构建N-Pd-O电子桥，进行了合理的催化状态调节并引入了电子和化学敏化，降低了传感器的工作温度，提高了灵敏度、响应速度和检测极限，从而提高了爆炸性气体的传感性能，研究成果具有广泛的应用前景。

该工作获得甘肃省青年科技基金项目（23JRRA755）及兰州理工大学红柳优青项目的资助。

文章连接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.151321.

撰稿：张晓锋；终审：张维权。