二氧化氮是大气环境和工业场景中的有害气体。现有室温二氧化氮传感器普遍面临灵敏度不足、响应较慢和选择性有限等问题，因此亟需发展低功耗、高灵敏、可在室温下工作的痕量气体传感技术。

近期，中国科学院声学研究所团队提出了铂纳米簇与声表面波（SAW）器件协同增强的高灵敏二氧化氮传感新方法。研究将平均尺寸约2.4nm的铂纳米簇均匀负载于氧化石墨烯表面，并将其作为敏感薄膜集成到200MHz SAW延迟线器件中。铂纳米簇可提供丰富的活性位点，增强二氧化氮吸附、催化活化和电荷转移；SAW器件则通过质量负载效应和声电耦合效应，将气体吸附过程转化为可测量的电信号。

试验表明，在室温下，该传感器可实现20ppb的超高灵敏二氧化氮检测，灵敏度为45.4mV/ppm，理论检测限可达~6ppb，传感器响应速度为~50s，对氢气、氨气、甲烷、乙炔和一氧化氮等常见干扰气体表现出良好选择性。经过30天存放后，器件仍保持90.5%初始响应，展现出较好的重复性和长期稳定性。

这一研究为微尺度高灵敏二氧化氮检测提供了新方案。

相关研究成果发表在《纳米研究》（Nano Research）上。研究工作得到国家重点研发计划的支持。

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来源：声学研究所

编辑：杨越

审核：雷建树