韩国科学家创造了一种无铅钙钛矿传感器用于氨气

• 基于铋钙钛矿的传感器在1 ppm时检测氨气
• 在100 ppm气体时电流响应达到235%
• 无铅材料比传统钙钛矿更安全
• 研究发表在《小结构》期刊上

来自韩国的材料科学家团队展示了一种基于无铅钙钛矿的新型薄膜气体传感器，其中铅被锑（Sb）替代。材料的合成及其后续涂覆在基底上，使得能够获得均匀的薄膜，能够对空气中氨的存在作出反应。

传感器表现出卓越的灵敏度：在1 ppm（百万分之一）的氨浓度下即可检测到可测量的信号。在更高的污染水平下——100 ppm，电流响应增加到基线水平的235%，这表明传感器具有高线性和动态范围。

无铅钙钛矿的优势

新开发的主要优势是没有铅，铅传统上用于钙钛矿传感器，但对环境和健康构成严重威胁。铅的毒性限制了生产规模，并需要复杂的处置方法。用锑替代铅使得过程更安全，并符合对电子产品环保性的日益增长的要求。

此外，新传感器可能成为广泛使用的基于铋的传感器的竞争者。尽管铋材料毒性较低，但在长期使用中常常受到可用性有限和稳定性较低的影响。锑钙钛矿显示出可比或更好的灵敏度，这为更可靠的解决方案开辟了道路。

描述传感器合成、结构分析和电气特性的研究已在同行评审的期刊中发表 Small Structures。作者详细阐述了钙钛矿薄膜的制备方法、其晶体取向以及氨与材料表面相互作用的机制。

开发符合全球向环保材料转型的趋势，特别是在传感技术中。严格的电子产品有害物质使用规范刺激了寻找能够在不损害健康和环境的情况下保持或改善技术性能的替代品。

未来发展的前景包括对传感器长期稳定性的验证、集成到便携式分析仪器中以及扩展可检测气体的范围。如果这些任务能够成功解决，无铅钙钛矿传感器可能会在工业监测、农业和安全系统中找到应用。

来源：N+1