基于硅藻生物模板的分级多孔金属氧化物设计、合成及气敏特性研究

The present proposal mainly focuses on the diatom biological template synthesis of hierarchical porous metal oxides for detecting the toxic reducing gas and the relationship between hierarchical porous structure and the gas sensing properties. We will attempt to improve the sensitivity of the gas by increasing the specific surface area, reduce the response time of the gas by configuring a hierarchical porous structure, and enhance the selectivity of gas and reduce power consumption by the nano-compositing technique. By systematic and comprehensive study of the gas sensing properties of these materials, we expect to gain the relationship between the structure and gas sensing properties, give a feedback for the design and synthesis of materials and finally develop the gas-sensing materials with high performance.

本项目以还原性有毒有害气体的检测为切入点，通过以硅藻为代表的硅基生物模板法进行金属氧化物分级多孔结构的可控合成，研究分级多孔结构对气敏性能的增强作用，实现高性能气敏材料的创制。通过增大比表面积，提高对气体的敏感性；构筑分级多孔结构，缩短对气体的响应时间；创制纳米复合，提高对气体的选择性和降低功耗。系统地研究气敏性能，并通过反馈对分级多孔结构的设计进行修正，最终获得合成规律以及气敏材料的构效关系，实现高性能气敏材料的开发。

本项目以还原性有毒有害气体的检测为切入点，通过硅藻模板法和氧化亚铜模板法进行金属氧化物分级多孔结构的可控合成，研究分级多孔结构对传感器敏感性能的增强作用，实现高性能敏感材料的创制。通过增大比表面积，提高对目标分子的敏感性；构筑分级多孔结构，缩短对目标分子的响应时间；创制纳米复合，提高对目标分子的选择性和降低功耗。系统地研究传感器敏感性能，并通过反馈对分级多孔结构的设计进行修正，最终获得合成规律以及传感器敏感材料的构效关系，实现高性能敏感材料的开发。