叉指电极上原位生长ZnO纳米棒阵列室温CO2气体传感器OA
Room Temperature CO2 Gas Sensor Based on in-situ Growth of ZnO Nanorod Arrays on Interdigitated Electrode
采用水浴法直接在叉指电极上原位生长氧化锌(ZnO)纳米棒阵列,制备了 CO2 气体传感器.电极上 ZnO 阵列的原位生长增大了电极/ZnO 界面接触面积,增强了界面结合力,提高了电荷转移效率.一体化结构、分布均匀的纳米棒阵列结构既增大了 ZnO 的比表面积,增加了 CO2 吸附的活性位点,又提供了丰富的气体传输通道,有助于气敏响应.实验结果表明,该传感器实现了纯 ZnO 纳米结构材料在室温下对 CO2 气体的高灵敏度、快速响应.在 1 000×10-6 CO2 下气敏响应达到 43.02％,响应/恢复时间分别为 45.4 s/11.9 s,且具有良好的重复性、长期稳定性和选择性,在 CO2 气体监测领域展现出巨大的应用潜力.
A CO2 gas sensor is presented,which is prepared by in-situ growth of zinc oxide(ZnO)nanorod arrays direct on interdigitated electrodes(IDEs)using a simple water bath method.The in-situ growth of ZnO arrays on IDEs increases the IDE/ZnO interfacial contact area,strengthens interfacial adhesion,and enhances charge-transfer efficiency.The structurally integrated and uniformly distributed nanorod arrays not only increase the specific surface area of ZnO,providing more active sites for CO2 adsorption,but also offer abundant gas transport channels,facilitating the gas-sensing response.The experimental results show that the sensor based on pure ZnO nanostruc-tures exhibits high sensitivity and fast response to CO2 at room temperature.The gas-sensing response reaches 43.02％in a 1 000×10-6 CO2 atmosphere,with response and recovery times of 45.4 s and 11.9 s,respectively.It also exhibits good repeatability,long-term stability,and selectivity,demonstrating strong potential for CO2 monitoring applications.
何雨婷;万步勇;王佳伟;蔡家豪;金俊豪;贺文聪;杨晓红
重庆师范大学物理与电子工程学院,重庆 401331重庆师范大学物理与电子工程学院,重庆 401331重庆师范大学物理与电子工程学院,重庆 401331重庆师范大学物理与电子工程学院,重庆 401331重庆师范大学物理与电子工程学院,重庆 401331重庆师范大学物理与电子工程学院,重庆 401331重庆师范大学物理与电子工程学院,重庆 401331
数理科学
CO2传感器ZnO纳米棒阵列原位生长界面优化室温
CO2 sensorZnO nanorod arraysin-situ growthinterface optimizationroom temperature
《传感技术学报》 2026 (4)
736-746,11
国家自然科学基金项目(52302219)重庆市教委重点科技项目(KJZD-K202200505)重庆市自然科学基金面上项目(CSTB2024NSCQ-MSX0440)重庆市教委科学技术研究项目(KJQN202400506)重庆师范大学基金项目(23XLB017)
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