近年來，基于一維納米結構（如納米線、納米管）的化學電阻型傳感器，因具有較高的檢測靈敏度和較快的響應速度，成為爆炸物氣氛檢測的理想材料。根據一維納米結構傳感器敏感層結構的不同，可將其劃分為薄膜基傳感器和單根納米結構基傳感器。單根納米結構基傳感器具有體積小、檢測靈敏度高、功耗低等優勢，但其存在制備工藝復雜、穩定性低、重復性差等難題。
薄膜基傳感器制備工藝簡單、穩定性高、重復性好，更容易大規模制備和產業化應用，但是由于一維納米結構容易發生團聚，使得其比表面積大的優勢得不到充分發揮，進而造成薄膜基傳感器的檢測靈敏度較低。因此，如何兼顧上述兩種敏感層結構的優點，既簡化制備工藝，提高穩定性，又保持檢測靈敏度高和響應速度快，成為爆炸物氣氛檢測領域具有挑戰性的研究課題。
中國科學院新疆理化技術研究所環境科學與技術研究室的科研人員利用分級結構材料設計與傳感材料表面態摻雜調控相結合的方案，成功制備了Mn2+摻雜的ZnS納米線組成的海膽狀分級結構，并且實現了對海膽狀ZnS氣敏性能的有效調控?；谠揨nS分級結構的薄膜傳感器陣列，能夠在不超過5秒的時間內實現對7種爆炸物氣氛的高靈敏、識別檢測。
該研究不僅為薄膜傳感器的性能優化做出了有益嘗試，并且為涉爆分析物的識別檢測以及金屬硫化物在化學電阻型傳感檢測領域的應用提供了借鑒。
相關研究成果發表在ScientificReports上。該工作得到了國家自然科學基金、中科院“百人計劃”等項目的資助。
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