右一为孟维琦 曹洪铭摄影
近日,公司电气工程及其自动化专业2017级本科生孟维琦,以第一作者在Sensors and Actuators B: Chemical (中科院分区一区)发表题为《基于石墨相氮化碳纳米片的高灵敏度电阻式湿度传感器及其应用》(High-sensitivity resistive humidity sensor based on graphitic carbon nitride nanosheets and its application)的研究论文,控制科学与工程学院张冬至副教授为通讯作者,kaiyun体育登录网页入口(华东)为唯一署名单位,该研究获国家自然科学基金、山东省重点研发计划项目和学校老员工创新创业训练计划项目资助。
湿度检测对于日常生活和工业生产尤为重要,但当前大多数湿敏传感器存在灵敏度差、测量范围窄、响应时间长等问题,传统方法由于技术限制已无法满足现代生产生活对湿度检测的高要求,为保障生产安全与提高生活质量,亟待开发出一种能够实现高灵敏检测的湿敏传感器,
针对这一问题,孟维琦在张冬至的指导下进行实验研究,以尿素为原料通过热诱导聚合反应和煅烧形成具有表面氮缺陷和氨基缺陷的石墨相氮化碳,构建了基于缺陷石墨相氮化碳纳米薄膜的高灵敏度电阻式湿敏传感器,富含缺陷石墨相氮化碳多孔结构在保留原有特性的同时,增加了比表面积和新的活性边缘,具有半导体性能好、环境友好、廉价易得等优点,不仅可以增大水分子接触面积,而且为水分子吸附提供了更多的活性位点。在湿敏检测中,该传感器具有高灵敏度(6457548.8Ω/%RH),快速响应/恢复行为(0.3 s/8.5 s)、小湿滞误差(<0.01%)和良好的可靠性,在湿敏自动监测、智能尿不湿报警器、文物保存非接触式检测等领域具有广阔的应用前景。
Sensors and Actuators B: Chemical是国际权威传感器期刊,为中科院分区一区Top期刊,主要报道化学传感器、执行器以及微系统领域的原创性最新重要研究成果,在仪器仪表领域具有较高影响力。
全文链接:https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.128058