复旦大学邓勇辉、袁凯平JACS：活性聚合物模板化多孔金属氧化物纳米球——单原子修饰助力智能嗅觉系统突破

背景：随着物联网与人工智能的发展，高灵敏度、高一致性的气体传感器在智能家居、工业生产等领域需求迫切，但大规模制备时一致性与灵敏度难以兼顾，高性能纳米材料集成到微型电子器件中存在瓶颈。研究目的：复旦大学研究团队旨在通过创新的活性胶体聚合物导向合成法，制备尺寸均一、结构可控的单原子修饰介孔二氧化锡纳米球，开发高性能气体传感墨水与晶圆级打印工艺，以实现高性能、高一致性的气体传感器制造与系统集成。结论：研究成功合成了单原子修饰的介孔二氧化锡纳米球，基于此制备的气敏墨水适用于高通量喷墨打印，实现了高效、低成本的晶圆级器件制造；传感器表现出优异的选择性、灵敏度及器件间一致性，并通过有限元模拟与理论计算揭示了其高性能机理；集成传感器阵列的自动导引车在模拟仓库环境中实现了对低浓度泄漏化学品的快速识别与自主处置，展现出在智能安防、环境监测等领域的应用潜力，为高性能气体传感器的智能制造与系统集成开辟了新路径。