垂直異質結構氣體傳感器診斷糖尿病

“在‘金叉指’電極上，滴上我們的‘特殊材料’，等干燥后，這種氣體傳感器就可以靈敏地檢測出含有丙酮的空氣污染，還可以通過檢測丙酮濃度，來診斷出糖尿病、肺癌病人?！?/p>

記者27日從南京工業(yè)大學獲悉，該校采用新型材料研制氣體傳感器獲得突破，對揮發(fā)性有機化合物（例如：丙酮）的最低可檢測濃度低至0.1 ppm，遠優(yōu)于眾多同類傳感器件。

該研究成果近日發(fā)表在《自然通訊》上。據(jù)論文第一作者王曉珊介紹，“特殊材料”是指用一步液相合成方法制備出來的Sn0.5W0.5S2/SnS2垂直異質結構，這是由南京工業(yè)大學黃維院士、黃曉教授與化學與分子工程學院王強教授課題組合作的成果，在國際上尚屬首創(chuàng)。

基于這種垂直異質結構的氣體傳感器，對環(huán)境監(jiān)測和基于呼吸分析檢測疾病的非侵入性診斷非常重要。呼氣分析為一些疾?。ɡ缣悄虿?，肺癌）的早期診斷提供了更為有效便捷的手段。

臨床數(shù)據(jù)顯示，糖尿病患者呼出的丙酮濃度超過1.8 ppm，而健康人只有0.3-0.9 ppm。通過檢測呼氣分析中丙酮的濃度即可確定是否患有糖尿病。以往，基于金屬氧化物/硫化物的化學傳感器已用于檢測丙酮，但通常需要非常高的工作溫度（通常≥150℃），才能獲得良好的靈敏度和選擇性。

如今，黃曉課題組基于Sn0.5W0.5S2/SnS2垂直異質結構的傳感器，在室溫下對丙酮就可以具有很高的靈敏度和選擇性，最低可檢測濃度低至0.1 ppm。到目前為止，對于各類固相法制備基于二維材料異質結構的合成方法研究已經(jīng)相當成熟。但是，諸如水熱法，溶膠法等液相合成方法卻寥寥無幾，研究則更為稀少。南京工業(yè)大學黃曉教授的研究成果填補這一領域的空白。