科学研究

胶体量子点声表面波呼吸传感技术 Surface acoustic wave gas sensor via colloidal quantum dots

2022年12月15日

成果简介(300-500字)

该技术具有室温工作、无线无源、便携以及易组网等特性,声表面波器件从质量吸附和电学信号两个方面同时进行检测更能有效的保证检测的精度和抗干扰性。主要体现在声表面波器件本身的质量加载效应对声波信号的影响以及压电衬底与敏感材料形成的波导耦合对电学信号的检测,通过差分算法在提高检测精度的同时增强气体传感器的抗干扰性。

器件与工作原理:

1.声表面波差分器件结构

2.声表面波气体传感的工作原理

胶体量子点具有表面物理化学特性可调的优势可以针对多种呼吸标志物进行特异性设计以提高检测精度,通过改变表面配体,加上声表面波对传感器表面质量负载高度敏感特点,可实现对NO2气体的高精度检测。目前针对NO2气体进行初步的实验证明了该技术表面调控的有效性及较好的气体选择性,为进一步呼吸传感的工作提供实验和理论参考依据。

气体传感性能:

3.胶体量子点及其传感性能

技术创新

      室温工作、无线无源、便携以及易组网,低浓度目标气体可调,差分器件进一步提高响应和精度。

专利情况

申请号(授权号):201710493812.8 201811507309.4 201911149230.3

市场前景及应用领域

随着经济的发展环境和人体健康成为大家越来越关注的领域二氧化氮(NO2)是危害最大、最难处理的大气污染物之一,导致光化学烟雾和酸雨,并引起急性和慢性中毒,严重危害人体健康。国家高度重视并相继印发了打赢蓝天保卫战等行动计划。构建基于窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)的大气环境监测系统,实现对大气中NO2气体大范围、实时在线监测显得尤为重要,这需要大量小体积、低能耗、高灵敏、分布式的气体传感器及其阵列。声表面波(SAW)NO2气体传感器因体积小、检测精度高,能与物联网相结合可实现无线无源监测等特点,成为构建基于窄带物联网大气环境监测系统的重要传感器。然而传统SAW-NO2气体传感器一般采用压电晶体结构,

合作方式:技术转让

成果单位:深圳大学物理与光电工程学院

成果负责人:罗景庭

联系方式:13725543814

电子邮箱:luojt@szu.edu.cn