22、纳米复合材料在纳米电子物联网传感器中的应用

纳米复合材料在纳米电子物联网传感器中的应用

在当今科技飞速发展的时代，传感器技术的重要性愈发凸显。纳米复合材料凭借其独特的物理和化学性质，在纳米电子物联网传感器领域展现出巨大的应用潜力。本文将深入探讨纳米复合材料在传感器中的应用，包括其结构、性能以及在化学传感和呼吸分析等方面的具体应用。

1. 超薄铂纳米线氢气传感器

超薄铂纳米线（PtNWs）具有亚 5 纳米的直径，这种极小的尺寸使其对氢气具有超高的灵敏度，检测限可达 ppm 级别。通过改变表面吸附的分子配体，可以轻松调节 PtNWs 氢气传感器的灵敏度和选择性，为解决传感器应用中的选择性难题提供了简单有效的方法。此外，电化学清洁过程能够有效改变传感器的行为和性能，为传感器的发展提供了新的思路。通过合理的表面配体工程，可以广泛调整金属纳米结构的化学灵敏度和选择性，以满足各种应用需求。

2. 碳纳米材料与功能化层的界面

不同的功能基序已成功与石墨纳米材料结合。功能材料和合成方法的细微差异会导致石墨材料与功能基序之间形成不同的界面和相互作用，进而决定传感复合材料的整体性能。石墨 - 金属界面可根据物理或化学特性分为以下四种类型：
- 原始界面 ：由原始功能基序与石墨表面直接物理接触形成。这种界面的形成通常需要两个条件：一是功能基序纳米结构直接在石墨表面形成，无需化学还原剂或表面活性剂；二是石墨化模板未经过氧化处理或表面活性剂（分子）吸附。然而，由于高质量原始石墨烯的合成方法有限，原始界面在基于石墨烯的混合体系中很少出现。
- 共价功能化形成的非原始界面 ：共价界面源自石墨的缺陷位点，如非六边形环、边缘、空位、氧化缺