新疆理化所發(fā)表爆炸物傳感材料研究綜述文章

　　2月17日，Wiley集團出版社所屬的材料類期刊Advanced Functional Materials 在線發(fā)表了由中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所微傳感實驗室研究員竇新存團隊獨立撰寫的題為Emerging and Future Possible Strategies for Enhancing 1D Inorganic Nanomaterials-Based Electrical Sensors towards Explosives Vapors Detection 的綜述文章。

　　爆炸物檢測作為反恐防爆的重要措施正日益彰顯出廣闊的應(yīng)用前景。爆炸物蒸氣檢測技術(shù)具有非接觸、采樣簡單、可靠性高、性能優(yōu)異、多功能集成、可以批量生產(chǎn)等優(yōu)點，使爆炸物探測器實現(xiàn)小型化、低成本和高精度成為可能。一維無機納米材料具有大的比表面積、量子限域效應(yīng)、高的反應(yīng)活性、突出的電學(xué)、光學(xué)與化學(xué)性質(zhì)及各向異性等優(yōu)點，并且其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)調(diào)整可控。因此，一維無機納米材料是構(gòu)建爆炸物傳感器的理想納米單元。然而爆炸物檢測領(lǐng)域面臨著諸多挑戰(zhàn)，例如生產(chǎn)工藝成本高、能耗大，材料組裝和排布形成器件難度大，器件穩(wěn)定性、重復(fù)性差等，靈敏度不夠高，難以識別種類繁多的爆炸物等。

　　新疆理化所科研人員首先全面系統(tǒng)地總結(jié)和評述了2010年以來發(fā)表的基于一維無機納米材料的爆炸物蒸氣檢測工作，并根據(jù)在增強電學(xué)傳感器性能過程中使用的不同策略，將這些工作分為有序排布的陣列、表面修飾、光電增強、柔性設(shè)計、肖特基結(jié)以及傳感器陣列構(gòu)建幾個方面。科研人員還提出了可應(yīng)用在增強爆炸物檢測的電學(xué)傳感器性能上的策略和方法，包括垂直的陣列結(jié)構(gòu)、一步構(gòu)建的有序結(jié)構(gòu)、“鎖鑰”設(shè)計、自驅(qū)動傳感以及可轉(zhuǎn)移和穿戴的傳感器設(shè)計等。該綜述文章通過總結(jié)典型的基于電學(xué)傳感器的爆炸物蒸氣檢測工作，提煉出了先進可行的實驗方法，并且在面對實驗室工作與實際檢測之間的差距時，提出了一些解決現(xiàn)有問題的可行性方案，同時提出了非制式爆炸物檢測被忽視的問題，為未來基于電學(xué)傳感器的爆炸物檢測工作提供了新的研究思路和理論依據(jù)。

　　該實驗室自2012年以來，長期從事微傳感方面的研究，尤其致力于開拓爆炸物檢測的新理論、新方法、新材料方面，取得了一系列重要成果，截至目前，已在Advanced Functional Materials, Advanced Optical Materials, Small, Nanoscale，Journal of Materials Chemistry，Journal of Physical Chemistry C 等國際期刊上發(fā)表10余篇學(xué)術(shù)論文，提出了肖特基結(jié)構(gòu)建、過渡金屬摻雜、缺陷態(tài)控制、晶面調(diào)控、光電催化檢測等用于爆炸物檢測的新思路。此次發(fā)表的專題綜述文章同時對微傳感實驗室在該方面的科研成果進行了總結(jié)，例如利用插層調(diào)控肖特基結(jié)的勢壘高度和吸附能來增強硅納米線陣列/石墨烯的檢測性能（Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 4039），引入光照增強氣敏檢測的性能（Nanoscale 2013, 5, 10693）。

　　該工作得到國家自然科學(xué)基金、中科院“百人計劃”、創(chuàng)新基金等項目的資助。

基于電學(xué)信號檢測爆炸物氣氛的各種一維納米材料 

基于一維納米材料電學(xué)傳感器檢測爆炸物氣氛的原理及前景