特种功能材料重点实验室

研究进展

程纲教授课题组在Nano Energy上发表基于摩擦纳米发电机气体放电的自驱动CO2气敏传感器的研究

信息来源: 发布日期: 2018-09-29作者: 浏览次数:

近期,程纲教授课题组的研究成果《The self-powered CO2gas sensor based on gas discharge induced by triboelectric nanogenerator》在国际著名刊物Nano Energy上发表。(Nano Energy, 2018, 53, 898-905. IF=13.120, JCR一区)

网址链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285518307018

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该工作利用摩擦纳米发电机引起的气体放电对CO2的高敏感性,发展了一种新型的自驱动CO2气敏传感器。研究发现,在针-板结构下进行负电压气体放电时,每种气体都存在一个能够放电的最大电极距离。当CO2加入到N2中时,放电过程中产生的      会阻碍等离子体的形成,增加气体放电的阈值电压并改变放电特性。基于这些现象,提出了不同类型的CO2气体传感模式。第一种模式是阈值浓度检测模式,当CO2浓度达到阈值时,通过使用放电停止现象实现CO2的高灵敏度检测。基于放电频率和放电电流对CO2浓度的依赖性,提出了台阶检测模式和连续检测模式,可用于检测CO2浓度低于阈值浓度的气体浓度。通过三种检测模式实现了对CO2在室温下的自驱动、高灵敏检测。本篇工作为开发CO2气敏传感器提供了新的方法,在发展面向物联网的自驱动气敏传感网络中具有潜在的应用。