- 新傳感器檢測空氣濕度低
- 來源：賽斯維傳感器網 發表于 2023/3/6
Mo2CTx MXene的結構和化學表征。a） Mo2Ga2C納米層壓硬質合金前驅體（黑色）和Mo2CTx MXene多層（紅色）的XRD圖譜。b） Mo2CTx MXene多層的SEM圖像。c） 花邊碳網格上Mo2CTx MXene單片的TEM圖像，插圖為高分辨率圖像。d） 取自 c） 中單個 Mo2CTx 薄片的 SAED 模式。e） 示例性 Mo2CTx 薄片上的 AFM 圖像和高度剖面。f-h）從Mo2CTx MXene層在Mo-3d f），C-1s g）和O-1s h）能量處記錄的高分辨率XPS光譜。
測量空氣濕度在許多領域都很重要。然而，濕度計中的傳統傳感器迄今無法確定非常低的水蒸氣含量。杜伊斯堡-埃森大學（UDE）和俄羅斯尤里·加加林技術大學的物理學家現在已經開發出一種新的傳感器。它甚至可以檢測到沉入其表面的小數量的水分子。該探測器基于稱為MXenes的高導電材料。
良好的室內空氣不僅對健康很重要。在生產或實驗室中也需要某些環境條件，例如在生物醫學或微電子學中。需要能夠準確控制這些。盡管功能強大的濕度傳感器內置于商業測量設備中，但它們無法檢測低于50 ppm（即低于0.3%相對濕度）的水蒸氣濃度。因此，這種傳感器并不適合所有用途。
來自UDE和薩拉托夫的俄羅斯大學尤里·加加林（Yuri Gagarin）的物理團隊用一種全新的策略解決了這個問題。他們使用了二維納米材料。這些可以檢測沉入其表面的微量水分子。“通過這種方式，傳感器性能大大提高 - 檢測限被遠遠低于以前的技術水平。更多真的是不可能的，“UDE實驗物理學家Hanna Pazniak博士說，他在開發中發揮了關鍵作用。
這些高導電材料被稱為MXenes，或者更準確地說：Mo2電腦斷層掃描xMXenes。它們由過渡金屬碳化物或過渡金屬氮化物的化合物組成。這些化合物被堆疊成層，只有幾個原子厚。優點：新型傳感器超薄且靈敏度高。“他們檢測到低至10 ppm或0.06%相對濕度的水蒸氣。這是迄今為止已知的低值，“Pazniak說。這些傳感器在另一個方面也很有前途：它們可以用于大規模生產。
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