本网讯(通讯员 杨炎翰)近日,理学院张金牛副教授与陕西师范大学卢红兵教授团队合作完成的学术论文《Atomic-level tuning of mass-selected Ag clusters for surface functionalization of porous WO3nanofibers to enhance NO2sensing properties》,在材料科学领域国际权威学术期刊《Chemical Engineering Journal》上正式刊发。我校为论文第一完成单位,张金牛为第一作者兼通讯作者,陕西师范大学卢红兵教授和高健智教授为共同通讯作者。

图1:质量选择团簇束流源技术实现银团簇原子数精确可控用于表面功能化多孔WO3纳米纤维传感器显著提升NO2敏感性能
随着工业排放与机动车尾气持续增加,NO2已成为危害人体健康与大气环境的主要污染物。作为酸雨、光化学烟雾的重要前体,NO2即使在极低浓度下也会引发呼吸系统损伤、免疫功能下降等健康问题。开发在低温下实现超灵敏、快响应、高选择性的NO2气体传感器,已成为环境监测、工业安全与大气治理领域的迫切需求。传统的化学法和光还原等技术制备的贵金属纳米颗粒存在尺寸较大、分布不均、易团聚并破坏纤维结构等问题,这些限制了传感器敏感性能提升及其实际应用。研究团队采用质量选择团簇束流源(MSCB)技术,将原子数精准可控的银团簇均匀修饰于多孔WO3纳米纤维传感器表面,成功构建出可实现痕量ppb级NO2快速检测的高性能气体传感器。该传感器在低温下对1000 ppb NO2响应值高达221.5,对10 ppb超低浓度NO2仍保持10.5的显著响应,同时该传感器具有快速响应、高选择性和稳定性。研究团队首次将原子级精准质量选择团簇技术应用于WO3基气体传感器,解决了传统贵金属修饰尺寸不均、易团聚、活性不可控的关键难题。所制备的Ag175-WO3传感器在超灵敏、快响应、高选择性、低成本方面取得领先,在大气污染在线监测、工业排放预警、车载尾气检测等领域具有广阔应用前景。
《Chemical Engineering Journal》是材料科学领域权威性最高的学术刊物之一,IF=13.2,重点刊载能源材料、传感、化工材料、环境治理、催化分离等前沿研究领域的高质量原创研究成果及综述。
论文:J. Zhang, H. Gao, D. Leng, J. Liu, T. Li, C. Pan, B. Yu, X. Zhang, J. Guo, Z. Yang, Q. Zhao, J. Gao, H. Lu, Atomic-level tuning of mass-selected Ag clusters for surface functionalization of porous WO3 nanofibers to enhance NO2sensing properties, Chem. Eng. J. 537 (2026) 176649.
链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894726041100
(供稿:理学院)