空氣中的二氧化氮（NO2）不僅造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，還對(duì)人類(lèi)健康構(gòu)成重大威脅，是危害人體健康與環(huán)境的“隱形殺手”。當(dāng)前，NO2傳感器技術(shù)存在諸多難點(diǎn)，嚴(yán)重限制其應(yīng)用：難以常溫工作、能耗高；對(duì)SO2、CO2等常見(jiàn)氣體缺乏特異性，且對(duì)濕度敏感，亟需技術(shù)突破以滿(mǎn)足監(jiān)測(cè)需求。

近日，中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所程建功團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出一種高特異性、室溫工作的NO2傳感器。該氣體傳感器依托一種新型交替共軛聚合物，與碳納米管自適應(yīng)纏繞為剛?cè)岵?jì)的骨架結(jié)構(gòu)，形成特異性鹵鍵側(cè)鏈協(xié)同作用位點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)NO2分子的精準(zhǔn)捕獲與感知。室溫下檢測(cè)下限達(dá)到1.8 ppb，并具有優(yōu)異的選擇性和環(huán)境穩(wěn)定性，適用于智能建筑、工業(yè)廠(chǎng)房、環(huán)境監(jiān)測(cè)站等多場(chǎng)景NO2氣體檢測(cè)。

圖1：基于鹵素鍵協(xié)同活性位點(diǎn)的范德華異質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2：氣體傳感器電學(xué)敏感性能圖

相關(guān)研究成果以“van der Waals heterojunction-based NO2 chemosensor via a synergistic halogen bond site”為題，發(fā)表在化工與環(huán)境領(lǐng)域頂級(jí)期刊Chemical Engineering Journal上。中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所博士研究生羅文、劉歡助理研究員為共同第一作者，通訊作者為程建功研究員、賀慶國(guó)研究員和徐煒副研究員。該研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院重點(diǎn)部署項(xiàng)目以及上海市啟明星計(jì)劃的資助。

論文信息：DOI：10.1016/j.cej.2025.166906