一种非制式爆炸物气氛识别检测方法:ZnS纳米晶掺杂调控的传感器阵列

AFM-douxincun2016年,窦新存团队利用锰离子掺杂对ZnS纳米晶的表面氧吸附量、载流子浓度以及电子耗尽层进行了有效调控,实现了对ZnS纳米晶气敏性能的可控调节,制备出了稳定性高、重复性好、检测限低、响应速度快的ZnS纳米晶基传感器阵列。同时,通过基于热力学和动力学参数的雷达图分析法,其所制备的8通道ZnS基传感器阵列实现了在室温下对非制式爆炸物及其原料,如黑火药、火柴、鞭炮、尿素、农用尿素化肥、高锰酸钾、硝酸钾、硫磺的快速(检测时间不超过13秒)、高灵敏、识别性检测。同时,该传感器阵列能够对制式爆炸物,如TNT、DNT的气氛进行识别检测。该研究构建的基于ZnS纳米晶的高性能爆炸物气氛传感器阵列,为非制式爆炸物的非接触、现场识别检测提供了新的可能。同时,其中的金属硫化物纳米晶表面态调控思想,为开发灵敏度高、选择性好、响应速度快的微型化传感器及其阵列提供了新的思路。相关研究成果发表在Advanced Functional Materials(DOI: 10.1002/adfm.201600592)上。