钴掺杂ZnO双六棱柱乙酰丙酮传感器

紫外激发响应提升

首次将钴掺杂氧化锌用于乙酰丙酮检测，在紫外光下实现超高灵敏度与快速响应，显著降低了工作温度。

Leyao, Bi · Boyan, Fu · Jiahui, Lin · Junsheng, Wen · Jiaxing, Fu · 邹兵林 · 苏宁宁 · 王春杰 · 王月

Ceramics International 2025

具体参数

响应值

{'zh': '557.25', 'en': '557.25'}

响应值（紫外光）

{'zh': '682.49', 'en': '682.49'}

响应时间

{'zh': '6', 'en': '6'} s

最佳工作温度

{'zh': '260', 'en': '260'} °C

技术优势

灵敏度飙升

8-ZOC对100 ppm乙酰丙酮的响应值达557.25，是纯ZnO的6.9倍，归因于Co掺杂增加了氧空位和表面活性位点。

紫外光再提一档

紫外光照射下8-ZOC的响应升至682.49，光生载流子进一步参与气敏反应，实现响应倍增。

不需高温加热

Co掺杂使最佳工作温度从300℃降至260℃，减少能耗并提高可穿戴/便携设备的安全性。

响应快恢复也快

响应时间仅6 s，恢复时间比纯ZnO缩短154 s，接近实时检测的需求。

应用场景

• 易燃有毒气体检测：快速响应乙酰丙酮泄漏，防止爆炸和中毒事故。
• 高灵敏度气体传感器：超500的响应值实现微量乙酰丙酮预警。
• 可穿戴环境监测：降低的工作温度适配可穿戴设备的低功耗需求。
• 工业安全传感器：6 s响应可联动通风，降低车间浓度。
• 微型气体传感芯片：简单的粉体涂膜工艺易于芯片化集成。