文章推荐——《聚苯胺基ppb级室温MEMS 氨气传感器》
《聚苯胺基ppb级室温MEMS 氨气传感器》
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段落引言
引用：Zhang T, Shen W, Lv D, et al. One-step fabrication of Pd and Au-modified polyaniline MEMS sensors for ppb-level NH₃ detection at room temperature[J]. Sensors and Actuators A: Physical, 2025, 386.
作者单位：宁波大学/中国科学院宁波材料技术与工程研究所/中国科学院大学/中科微感（宁波）科技有限公司
01
内容简介
本论文创新性地采用一步原位聚合法制备了Pd和Au修饰的聚苯胺MEMS氨气传感器。该传感器在室温下对1 ppm的NH₃有127%的响应，响应时间44 s，恢复时间91 s，检测限低至0.2 ppb，具有优异的选择性。此外，该传感器在31天的评估期内表现出出色的长期稳定性，响应波动最小，低于6%。卓越的传感器性能可归因于其独特的膜结构和Au和Pd纳米颗粒的协同催化活性，使其成为NH₃检测的高效，稳定和具有成本效益的解决方案。此外，该传感器的紧凑设计，易于大规模生产，并与电路无缝集成，使其特别适合环境监测和疾病诊断应用。
关键词：MEMS传感器 氨气传感器 聚苯胺 ppb级检测 原位合成
02
图文导读
图1. Pd和Au修饰的PANI MEMS传感器的结构图示。
图2. PA10Pd4 MEMS传感器制作及气敏性能静态测试装置示意图。
如图2所示，在传感器制造和气敏测量方面，作者采用了宁波启微数感传感器测试腔与传感器测试模块来进行气体测试，实现了快速、低成本多通道的信息采集和处理。
图3. (a)PANI，PA10和PA10Pd4传感器对1 ppm NH3的响应-恢复曲线;（b）PA10Pd4传感器对0.005-50 ppm NH3的响应和恢复时间;（c）PA10Pd4传感器对1 ppm和5 ppm NH3的重复响应-恢复曲线;（d）PA10Pd4传感器对NH3的检测下限。
图4. (a)PA10Pd4传感器对各种干扰气体的选择性响应;（b）PA10Pd4传感器一个月的长期稳定性。
03
总结和展望
本研究以聚苯胺（PANI）为基础材料，通过一步原位聚合在MEMS芯片上合成Au和Pd改性的PANI复合膜，制成高稳定性MEMS传感器。该传感器在室温下对1 ppm NH₃响应达127%，检测限低至0.2 ppb，长期稳定性和重复性良好，在0 - 40℃和20 - 65%湿度范围内稳定，结合AI校准可提高精度，克服了传统PANI传感器局限，为高性能、低功耗NH₃传感器发展开辟新途径。
04
产品介绍
启微数感PRO版多通道传感器自动版测试腔专为气体和湿度传感器测试研发，具备精准控制、快速响应、便捷操作等优势，腔内的环境参数和腔外的注气配置由PC软件全自动控制，无需手动操作，为实验提供了高分辨率与高稳定性的测量支持。
启微数感多通道传感器测试模块凭借小巧的体积与灵活的数据采集功能，可支持不同封装传感器的测试，并可直接与上位机通讯，实现数据实时传输及参数调整。
中科微感与启微数感致力于为气体传感领域的研究与产业化应用提供有效技术、工具与产品。两者结合，使作者能够更加高效、准确地完成实验，助力气体传感器特性的深入研究，也为复杂环境监测（如医疗诊断、工业安全）提供高效且低成本的解决方案。
地址：浙江省宁波市镇海区庄市街道中官西路1277号A栋1102
电话： 0574-86699112
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中科微感
中科微感（宁波）科技有限公司成立于2022年6月，已获得20余项软著专利，核心研发团队攻克了长期制约人工嗅觉传感发展的核心材料、膜层沉积工艺、硬件算法等技术，开发出基于新型纳米敏感材料、微纳加工技术和人工智能算法的 MEMS 基金属氧化物半导体原理的人工嗅觉传感器产品（AI-Nose）及相关配套算法和平台。解决了人工智能嗅觉技术在市场应用中的关键问题：提供量产化的高一致、低成本、微型化的嗅觉传感器阵列硬件，填补了国内外气味识别感知产品的空白。目前已经在汽车电子、公安缉毒、大气环保监测、储能电池热失控监测等
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