[01360430]基于纳米修饰石墨烯气敏传感器的油浸变压器故障特征气体检测研究

本项目属于敏感元件与传感器技术领域。高增敏微纳传感器对于环境监测、工业及矿业安全、民生健康、物联网等领域具有重要的意义。研制高增敏微纳传感材料及器件并揭示其敏感机理,是亟待解决且富有挑战性的前沿课题之一。高增敏微纳传感器对于环境监测、工业及矿业生产、公共安全、民生健康、智能传感网领域具有重要的意义。譬如,大气环境的日益恶化,污染源有害气体和车载尾气的排放严重威胁人类的生存和健康,家居环境VOC类污染气体引起的健康问题与日俱增,煤矿瓦斯气体爆炸和中毒事故直接威胁矿工的生命安全,有毒气体泄漏对于社会公共安全和稳定同样造成更大威胁。人体呼出气标志物对于疾病早期筛查具有指导作用,关系到民生健康和医疗诊断。而且,离子检测传感器对于水环境重金属离子检测及民生健康同样具有重要的意义。传统的检测仪器及方法主要包括质谱法、气相色谱法、气体检测管法、原子吸收光谱法、光声光谱法等,但在高灵敏度、痕量检测、微型便携、实时在线、稳定可靠、低成本、自主知识产权等方面存在诸多问题。发展用于高端领域的质优价廉的高增敏微纳传感器,一直是人们所追求的目标与面临的挑战。随着器件阵列化、微型化及智能化发展,研制高增敏微纳传感材料及器件并揭示其敏感机理成为亟待解决的特定问题。在国家自然科学基金、山东省重点研发计划等基金支持下,本项目以发展新型微纳敏感材料构筑高性能传感器及系统为目标,聚焦于探索先进微纳材料的设计制备、掺杂改性、电子传输及识别功能和敏感材料的利用效率等基础研究,开展微纳传感器的材料结构设计、传感性能调控、器件结构优化、增敏机制分析、传感系统集成、信息获取与智能处理等研究工作,致力于新型微纳薄膜材料与传感器件及系统的研究和开发,探索微纳传感材料与器件及系统的新原理、新技术、新方法,取得一系列创新性研究成果和重要进展,为高性能微纳传感器的设计、制造及应用提供理论与技术支持。发现点主要包括：（1）构建分等级金属氧化物及其复合敏感材料并揭示了其微纳结构和理化性能的调控机制;（2）提出纳米修饰、有序组装、元素掺杂和异质互补策略增强气湿敏/离子传感器的综合性能;（3） 构建一系列高增敏微纳传感器及阵列信息融合方法实现特定多组分气体定量检测与分析。