孙玉萍副教授在用于硫化氢室温气敏传感器材料的研究方面取得新进展

近日，我院教师孙玉萍副教授在用于硫化氢室温气敏传感器材料的研究方面取得新进展，研究成果以“Synthesis and room-temperature H₂S sensing of Pt nanoparticle functionalized SnO₂ mesoporous nanoflowers”为题发表在国际重要学术期刊《Journal of Alloys and Compounds》（影响因子：4.175，中科院最新分区2区）上，通讯作者为孙玉萍副教授、刘波教授。论文工作依托山东理工大学物理与光电工程学院“功能分子材料实验室”平台完成，得到了山东省自然科学基金委的资助。

近年来，半导体金属氧化物（SMO）广泛应用于气敏传感器材料中，例如空气质量检测、可燃气体检查和环境监测等。二氧化锡（SnO₂）因具有宽带隙、低成本、高稳定性、高灵敏度、优异的电子迁移特性而受到气体传感器研究者的广泛关注。SMOs的感测机制主要来自目标气体与表面吸附的氧气之间的氧化还原反应。传统的SnO₂材料表面活性中心主要为晶格氧空位和吸附的氧种类，在低温条件下表面活性较差，要获得对检测气体的高响应通常需要较高的工作温度和较高的功耗，这限制了其实际应用。如何通过表面改性或构建分级结构材料来提高SnO₂基材料的响应速度并降低工作温度成为人们关注的问题。

基于以上思路，本论文首次提出了一种基于双模板技术合成比表面积大、孔径大的3D分层中孔SnO₂纳米花材料的新策略；通过甲醇还原法制备了小尺寸（2〜4 nm）的Pt纳米颗粒，并通过物理混合方法将Pt纳米颗粒成功修饰在预先制备的三维 SnO₂纳米花的介孔结构上；借助双模板法制备的介孔纳米结构和小尺寸Pt纳米颗粒的“催化敏化”的协同效应，本工作基于介孔Pt-SnO₂复合材料所制备的传感器对H₂S气体检测表现出优异的选择性和稳定性，室温条件下的检测极限浓度可以达到100 ppb。