面向典型污染物检测的纳米敏感材料与高性能传感器研究进展

论文摘要

本文对纳米科技重点专项《面向典型污染物检测的纳米敏感材料与高性能传感器基础研究》项目中期进展情况进行了总结。该项目针对高危有机化学品和持久性有机污染物的检测,重点开展四方面的工作,一是研究纳米结构材料与待测目标物的相互作用及敏感机制,为传感器的研究提供敏感材料;二是研究纳米材料表面功能化与富集分离工作机制,为传感器的研究提供特异性富集分离材料;三是研究敏感信号转换机制及超高灵敏检测方法,为传感器的研究提供设计和制造基础;四是综合上述三方面的研究成果,重点研制针对六六六、汞、TNT和沙林等的高性能现场快速检测传感器,并对传感器进行应用示范。经过两年的努力,项目提出了5种纳米敏感结构构筑新方法,实现了纳米敏感结构阵列的大面积构筑;通过纳米结构表面修饰与异质包覆,实现了选择性敏感效应;发展了系列阶层多孔纳米材料的功能化制备以及毒性甄别方法;硅纳米线实现了三维可控批量制造;提出了高能效下沉式三维微加热器结构;在硅纳米线上实现了多种基团分子的简单、可控修饰;初步形成了传感器制造平台方案,研制出原型传感器,确定了示范应用方案。

论文目录

• 引 言
• 1 关键科学问题
• 2 总体研究思路
• 3 中期取得的重要进展
•   3.1 纳米敏感结构与材料研究取得重要进展
•     （1） 实现了任意指定衬底上纳米敏感结构阵列的大面积构筑
•     （2） 通过纳米结构表面修饰增强了选择性敏感效应
•     （3） 发展了系列阶层多孔纳米材料制备/功能化及毒性甄别方法
•   3.2 纳米敏感结构实现可控批量制造
•     （1） 硅纳米线实现三维可控批量制造
•     （2） 提出了高能效下沉式三维微加热器结构
•     （3） 在硅纳米线上实现了多种基团分子的简单、可控修饰
•   3.3 确定了示范应用方案,研制出原型传感器
•     （1） 初步形成传感器制造平台方案
•     （2） 研制出原型传感器
• 4 总 结

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王跃林,蔡伟平,程振兴,李铁,褚卫国,贺军辉

关键词: 纳米结构材料,毒性甄别,快速检测,批量制造

来源: 中国基础科学 2019年06期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,信息科技

专业: 材料科学,环境科学与资源利用,自动化技术

单位: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所,中国科学院合肥物质科学研究院,中国人民解放军陆军防化学院,国家纳米科学中心,中国科学院理化技术研究所

基金: 国家重点研发计划项目(2017YFA0207100)

分类号: TB383.1;X832;TP212

页码: 21-34

总页数: 14

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