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公司科研团队在智能气体传感器领域取得新进展

作者:王铭 日期:2023-04-08 阅读:

智能传感器识别甲醇过程

近日,公司科研团队在智能气体传感器领域取得新进展,成果以论文“Machine Learning-Assisted Sensor Based on CsPbBr3@ZnO Nanocrystals for Identifying Methanol in Mixed Environments”发表于传感器领域国际顶级期刊ACS Sensors》。该期刊最新影响因子为9.618,位于中科院一区(升级版)TOP期刊、JCR Q1,是致力于传播有关传感器科学(选择性感知化学或生物物质和过程)各方面新认知的同行评议期刊。600cc全讯白菜博士生轩吴凡为该成果第一作者,600cc全讯白菜郑丽娜教授和材料与物理学院教师顾修全、黄胜为共同通讯作者,600全讯白菜官方网站为唯一通讯单位。

研究中重点监测的目标气体甲醇是包括尘肺病、COVID-19在内的肺部疾病的典型呼气生物标志物,是一种常见的有毒化学物质,在复杂环境中对甲醇精准有效监测对于筛查煤矿、石油和天然气等行业相关的职业疾病具有重要意义,然而目前的传感器难以做到这一点。该研究针对这一问题,将金属氧化物ZnO包覆于钙钛矿CsPbBr3纳米晶表面,形成稳定性好、气敏性优的CsPbBr3@ZnO纳米晶。随后,将其制备成传感器件,并结合智能算法,利用特征工程,实现了含有甲醇混合气体中组分和浓度的有效智能识别,传感器从未知混合气体中识别甲醇的准确率为94%。起到了仅用一个传感器,完成了多个传感器才能达到的效果。同时传感器响应速度快(10 ppm甲醇的响应/恢复时间为3.27/3.11s),检测限低(1 ppm),功耗低(室温工作),有助于职业健康类疾病的快速有效早筛。随后,研究团队基于第一性原理计算,提出了多组分气体识别机理。

该成果第一单位“江苏省粉尘治理与职业防护工程研究中心”是依托600cc全讯白菜建设,以矿大职业健康研究院为基础,联合碳中和研究院、材料与物理学院等单位共同组建的高水平科研平台,是国家一流学科“安全科学与工程”建设的重要组成部分。中心设立职业危害检测评价、工业粉尘综合防治、热环境及热害防护技术、高效个体防护装备与技术四个研究方向,通过理、工、生、医多学科交叉融合,形成政、产、学、研、用协同创新联合体,发挥学校“双一流”学科群的专业和人才优势,在促进科技成果转化、推动团队建设发展、培养集聚创新人才、开展国际合作交流等方面建设一支高水平研究团队,助力和保障产业工人的职业健康目标实现。

文章链接:https://doi.org/10.1021/acssensors.2c02656


新闻来源:江苏省粉尘治理与职业防护工程研究中心

责任编辑:郑丽娜、王  

人:曲