L'Institut d'Acoustique de l'Académie des Sciences de Chine développe un nouveau capteur de dioxyde d'azote

fr.wedoany.com Rapport : Le 22 juillet, l'équipe du chercheur Wang Wen de l'Institut d'Acoustique de l'Académie des Sciences de Chine a réussi à développer un nouveau capteur capable de détecter le dioxyde d'azote avec une haute sensibilité à température ambiante. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue Nano Research.

Le dioxyde d'azote est un gaz nocif courant dans les gaz d'échappement industriels et automobiles, représentant un danger potentiel pour les voies respiratoires humaines et l'écosystème. Les capteurs de dioxyde d'azote traditionnels nécessitent généralement un chauffage à haute température pour atteindre une sensibilité élevée, ce qui entraîne des problèmes tels qu'une consommation d'énergie élevée et une stabilité limitée. La technologie de détection des gaz à l'état de traces fonctionnant de manière stable à température ambiante a toujours été un axe de recherche clé dans le domaine de la surveillance environnementale.

L'équipe de Wang Wen a innové en combinant des matériaux de nanoclusters de platine avec la technologie des dispositifs à ondes acoustiques de surface, synthétisant des clusters de platine métallique d'une taille moyenne d'environ 2,4 nanomètres, uniformément chargés sur la surface de l'oxyde de graphène en tant que couche sensible, et intégrés dans un dispositif à ligne à retard à ondes acoustiques de surface. Lorsque les molécules de dioxyde d'azote sont capturées par la couche sensible, elles déclenchent un transfert d'électrons, et le dispositif à ondes acoustiques de surface convertit le processus d'adsorption en un signal électrique mesurable via les effets de charge massique et de couplage acoustoélectrique.

Les données expérimentales montrent que ce capteur peut détecter le dioxyde d'azote à une concentration aussi faible que 20 ppb à température ambiante, avec une sensibilité de 45,4 mV/ppm, une limite de détection théorique d'environ 6 ppb et un temps de réponse d'environ 50 secondes. Le dispositif présente une bonne sélectivité vis-à-vis des gaz interférents courants tels que l'hydrogène, l'ammoniac et le méthane, et conserve 90,5 % de ses performances initiales après 30 jours de stockage, démontrant une bonne répétabilité et une stabilité à long terme.

Wang Wen a déclaré que cette recherche offre une nouvelle approche pour le développement de capteurs de gaz à température ambiante à faible consommation d'énergie et haute sensibilité, et devrait jouer un rôle important dans des domaines tels que la surveillance de la qualité de l'air et la sécurité de la production industrielle.