准确的探测和鉴定高毒性挥发性芳烃化合物分子污染物对于室内/室外空气质量以及保护人类免于受到这些污染物的影响非常关键。但是，因为传感器的选择性非常有限，因此实时在线监控芳烃化合物变得非常困难。

有鉴于此，高丽大学Seong-Yong Jeong等报道发展了双层氧化物结构的化学电阻传感器，这种双层氧化物气体传感器基于Rh-SnO₂作为气体敏感层，以CeO₂作为覆盖催化层。这种双层氧化物气体传感器实现了定量和选择性的方式探测气体，甚至能够检测混合气体。

本文要点

（1）

这种双层化学电阻气体传感器的关键工作原理是将反应性较高的非芳烃干扰性气体分子进行催化氧化反应转化为反应性较低或者没有反应的气体，随后进行气体检测。CeO₂由于具有合适的催化活性，因此CeO₂用于催化覆盖层，通过氧化反应过滤干扰性气体。与传统气体传感器相比，这种双层气体传感器的主要优势在于能够克服反应性较高的干扰性气体的交叉响应问题，因此能够对痕量芳烃气体分子进行选择性、定量的检测。通过质子转移反应四极质谱仪PTR-QMS表征待测气体的催化转化，系统的研究传感材料、催化覆盖层、双层结构的选择性和响应机理。

（2）

此外，这种CeO₂覆盖层能够对SnO₂、Pt-SnO₂、Au-SnO₂、In₂O₃、Rh-In₂O₃、Au-In₂O₃、WO₃、ZnO等传感器同样有效实现选择性气体检测。通过进一步的构筑传感器阵列，能够对芳烃和非芳烃干扰气体进行区分，对挥发性芳烃化合物分子进行量化区分检测。这项研究工作为发展准确性高、可靠性好、价格合理的传感器，用于保护人类免于遭受挥发性芳烃化合物的有害影响提供帮助。

参考文献

Seong-Yong Jeong, Young Kook Moon, Joseph Wang & Jong-Heun Lee, Exclusive detection of volatile aromatic hydrocarbons using bilayer oxide chemiresistors with catalytic overlayers, Nat Commun 14, 233 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-35916-3

https://www.nature.com/articles/s41467-023-35916-3