爆炸物的饱和蒸气浓度较低，难以实现对其气氛检测。因此，制备高灵敏度响应的气敏材料对于爆炸物气氛检测具有重要意义。近日，中科院新疆理化所科研人员采用溶胶—凝胶法制备了富含表面缺陷的氧化锌纳米颗粒。相关研究成果发表在《微尺度》。
快速响应的传感器才能实现爆炸物的现场检测需求。因此，是否可以通过元素掺杂调控材料结构和表面缺陷，从而实现对爆炸物气氛的快速超灵敏检测具有重要研究价值。
科研人员通过电子顺磁共振表征发现，纳米颗粒的表面缺陷浓度与气敏响应大小存在重要联系，证明单电子氧空位对气敏性能起决定性作用。同时，过渡金属掺杂使得氧化锌纳米颗粒中心的外部产生了一个局部电荷聚集层，能够显著缩短对爆炸物气氛的响应时间和回复时间。以该过渡金属掺杂的氧化锌纳米颗粒为敏感膜组成的气体传感器阵列，对室温下硝基爆炸物饱和蒸气和两种非制式爆炸物原料的蒸气均表现出良好的响应与区分能力，可以在13秒内将9.1 ppb量级的三硝基甲苯和4.9 ppt量级的黑索金从高浓度的结构类似物中很好地分辨出来。（来源：中国科学报 彭科峰）
