氧空位通道CeO₂气敏材料

室温5秒检20 ppb NO₂

材料内部构建氧空位通道，把电子从体相快速抽到表面，室温下NO₂响应速度和检测下限同时刷新纪录。

Yucheng, Ou · Fuwen, Wang · 刘涛 · 汪冰 · 张明 · 廖蕾 · 徐晖 · 刘海军 · 李清江 · Wei-Wei, Wang

Advanced Science 2026

具体参数

响应时间

{'zh': '5', 'en': '5'} s

检测下限

{'zh': '20', 'en': '20'} ppb

技术优势

电子迁移提速

氧空位通道连通体相与表面，降低迁移势垒，使电子快速到达表面，避免因极化子局域化导致的慢迁移。

吸附活化增强

表面氧空位处电子浓度和反应活性双重提升，促进O₂和NO₂的吸附与活化，从而提高传感性能。

低温快速检测

室温下5秒内即可检测20 ppb的NO₂，创下新纪录，适用于便携或低功耗场景。

应用场景

• NO₂气体传感：用CeO₂传感器件快速监测空气中NO₂浓度，响应快且可低温工作。
• ppb级有害气体检测：检测20 ppb NO₂，适用于低浓度有害气体的实时预警。
• 氧空位工程化催化材料：利用氧空位通道增强电子传输，提升表面催化反应活性。
• 室温柔性气体传感器：室温操作减少能耗，适合集成到柔性可穿戴气体传感器。