AS | 东北大学张学民，中国医科大学郑昂: ppb级高选择性甲醛传感器及其在环境与临床应用中的研究

背景：甲醛作为一种广泛应用的挥发性有机化合物，对健康构成严重威胁，世界卫生组织设定其长期暴露阈值为80 ppb。此外，临床研究表明甲醛浓度在乳腺癌患者呼出气体中显著升高，具备作为早期无创诊断生物标志物的潜力。研究目的：开发一种能够在室温下实现ppb级高选择性甲醛检测的传感器，并探究其传感机制，以应用于环境监测和临床诊断。结论：研究团队通过H+交换策略制备了H-NTO材料，该传感器在2 ppb至100 ppm范围内表现出卓越的甲醛传感性能，包括超低检测限、高选择性、快速恢复和长期稳定性。机理研究表明，表面羟基为甲醛提供特异性吸附位点，吸附过程通过抑制表面质子传导和内部电子传导的协同效应实现高灵敏度与选择性。该传感器已成功集成于实时环境监测系统和无创呼吸分析平台，展示了其在室内空气质量评估和乳腺癌早期筛查中的应用潜力。