基于微色谱-阵列MOS传感器的多组分高精度气体检测关键技术研究
结题报告
批准号:
61874121
项目类别:
面上项目
资助金额:
66.0 万元
负责人:
孙建海
学科分类:
F0404.半导体电子器件与集成
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
曹天扬、李彤、熊菲、李亚东、迟程、赵荣建、檀停良、鲁毓岚
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中文摘要
复杂背景下污染气体多组分、高灵敏、高精度现场快速监测是实现环境保护和治理的关键技术之一。本项目围绕不同领域的污染气体多组分、高灵敏、高精度现场检测的实际应用需求,拟解决污染气体各组分高特异性检测、多组分高灵敏检测及各组分间高精度无干扰检测等关键科学问题。研究快速高效分离的微型色谱柱(GC);研究基于高特异性纳米复合敏感材料制备高灵敏的MOS(Metal Oxide Semiconductors Sensor)传感器;研究多组分高灵敏检测的阵列化MOS传感技术,并系统集成研制出集样品分离、检测于一体的微色谱-阵列MOS集成检测系统。项目创新性的利用微色谱强大分离能力来突破高灵敏MOS传感器本身抗干扰能力弱的技术瓶颈,为实现污染气体多组分、高灵敏、高精度现场检测提供了新的研究思路,该集成检测技术的成功研制将有助于推动复杂环境下气体检测技术的新发展。
英文摘要
High precision and rapid detection of multi components for polluted gas in complex background is one of the key technologies to realize environmental protection and control. In order to meet the practical application requirements of pollution gas detection in different fields, some key scientific problems such as the high specificity detection of components, the high sensitive detection of multi component gases and high precision detection between each component will be studied and solved in this project. Micro gas chromatography column (GC) with high resolution and rapid speed will be developed. The sensitive mechanism of nano composite material with high specificity will be studied, and the nano composite material will be used for fabricating the MOS sensor, and then an array MOS sensor with multiple components and high sensitivity detection will be developed. A micro system integrated with micro GC column and array MOS sensor will be developed, solving the mutual interference between gases, which provides a new research idea for realizing the detection of environmental pollution gas with high sensitivity and accuracy. The successful development of the integrated detection technology will help to promote the new development of gas detection technology in complex environment.
复杂背景下污染气体多组分、高灵敏、高精度现场快速监测是实现环境保护和治理的关键技术之一。本项目围绕不同领域的污染气体多组分、高灵敏、高精度现场检测的实际应用需求,拟解决污染气体各组分高特异性检测、多组分高灵敏检测及各组分间高精度无干扰检测等关键科学问题。开展了快速高效分离的微型色谱柱(GC);开展了基于高特异性纳米复合敏感材料制备高灵敏的MOS(Metal Oxide Semiconductors Sensor)传感器的研究,开展了多组分高灵敏检测的阵列化MOS传感技术研究,并系统集成研制出集样品分离、检测于一体的微色谱-阵列MOS集成检测系统,实现了苯,CO,H2S,NO2,SO2等气体的高灵敏高精度检测,其中对苯的检出限可以低至10ppb,分析时间少于5min。项目发表高水平论文11篇,2篇会议论文,申请12项专利,获得2项省部级科技奖。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Co,N-doped GQDs/SnO2 mesoporous microspheres exhibit synergistically enhanced gas sensing properties for H2S gas detection
Co,N 掺杂 GQDs/SnO2 介孔微球在 H2S 气体检测中表现出协同增强的气敏特性
DOI:10.1039/d2ta00837h
发表时间:2022-04-07
期刊:JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A
影响因子:11.9
作者:Chen, Tingting;Sun, Jianhai;Quan, Hao
通讯作者:Quan, Hao
Hydrothermal synthesis of Pd-doped rGO/ZnO-SnO2 nanocomposites for efficient hydrogen detection
水热合成 Pd 掺杂 rGO/ZnO-SnO2 纳米复合材料用于高效氢检测
DOI:10.1007/s11581-022-04523-5
发表时间:2022-03
期刊:Ionics
影响因子:2.8
作者:Xinxiao Zhang;Jianhai Sun;Tingting Chen;Chao Xiang;Yan Zhao;Ning Zhang
通讯作者:Ning Zhang
Compact prototype GC-PID system integrated with micro PC and micro GC column
集成微型 PC 和微型气相色谱柱的紧凑型原型 GC-PID 系统
DOI:--
发表时间:2019
期刊:Journal of Micromechanics and Microengineering
影响因子:2.3
作者:Sun Jianhai;Xue Ning;Wang Wen;Wang Hairong;Liu Chunxiu;Ma Tianjun;Li Tong;Tan Tingliang
通讯作者:Tan Tingliang
Flexible Tactile Electronic Skin Sensor with 3D Force Detection Based on Porous CNTs/PDMS Nanocomposites.
基于多孔 CNT/PDMS 纳米复合材料的具有 3D 力检测功能的柔性触觉电子皮肤传感器
DOI:10.1007/s40820-019-0288-7
发表时间:2019-07-16
期刊:Nano-micro letters
影响因子:26.6
作者:Sun X;Sun J;Li T;Zheng S;Wang C;Tan W;Zhang J;Liu C;Ma T;Qi Z;Liu C;Xue N
通讯作者:Xue N
Fabrication of Thermal Conductivity Detector Based on MEMS for Monitoring Dissolved Gases in Power Transformer
基于MEMS的热导检测器的制作用于监测电力变压器中的溶解气体
DOI:10.3390/s20010106
发表时间:2019-12
期刊:Sensors
影响因子:3.9
作者:Tingliang Tan;Jianhai Sun;Tingting Chen;Xinxiao Zhang;Xiaofeng Zhu
通讯作者:Xiaofeng Zhu
基于BP-ANN的微纳谐振阵列多气体高精度感知技术研究
潜艇与太空舱内有害气体快速检测的微型色谱仪的研制
微型气相色谱系统及其对矿井瓦斯的在线检测研究
国内基金
海外基金