还原氧化石墨烯诱导SnO2表面氧空位构建低温ppb级柔性NO2气体传感器

本文推荐一种基于rGO/SnO2纳米复合材料的低温柔性气体传感器，通过一步水热-高温退火法成功构建了具有高灵敏度（对50 ppm NO2响应达1000.34）和优异柔性的传感材料。该研究创新性地利用还原氧化石墨烯（rGO）诱导氧空位、提升电子传输特性，使传感器在60℃低温下实现ppb级NO2检测，为哮喘患者呼气标志物监测提供了便携式解决方案。

　　

亮点

本研究通过简单的水热-高温退火法成功制备了rGO/SnO₂纳米复合材料。实验证明，石墨烯氧化物（rGO）的引入显著增强了材料在低温环境（60℃）中对NO₂的响应活性——rGO/SnO₂-30对50 ppm NO₂的响应值高达1000.34，是纯SnO₂传感器的20.12倍！更令人振奋的是，该材料在0-120度弯曲范围内仍能稳定工作，完美适配可穿戴设备需求。

材料分析

X射线衍射（XRD）结果显示（图2），材料符合PDF#41-1445标准卡片，呈现四方锡石结构SnO₂特征峰。26.61°、33.89°和51.78°的衍射峰分别对应(110)、(101)和(211)晶面。高倍电镜图像清晰展示了SnO₂纳米颗粒均匀锚定在rGO片层上的独特结构，这种"纳米颗粒-二维载体"的协同作用为气体传感提供了大量活性位点。

作者贡献声明

杨阳火（Yangyang Huo）：负责论文撰写、数据分析和概念设计；赵金荣（Jinrong Zhao）参与数据整理与论文修订；王婷婷（Tingting Wang）等共同完成实验指导与论文审校；杨颖（Ying Yang）作为通讯作者主导项目验证与成果总结。

利益冲突声明

所有作者声明不存在可能影响本研究结果的财务或个人关系。

致谢

感谢国家自然科学基金（21601018）、吉林省科技发展计划项目（20240101073JC）和中国科协青年人才托举工程（2022QNRC001）的资助支持。