几十秒的时间，能完成什么？喝一杯水、发一会儿呆，或者刷几条短视频？但在环境监测领域，这短短几十秒足以在常温下精准“捕捉”空气中极微量的有害气体——二氧化氮。中国科学院声学研究所王文研究员团队近日在气体传感技术方面取得重要突破，成功研制出一款能够在室温下高灵敏度检测二氧化氮的新型传感器。相关研究成果已发表于《纳米研究》期刊。

二氧化氮是工业废气和汽车尾气中常见的有害气体，对人体的呼吸系统以及生态环境都会造成显著危害。传统的气体传感器往往需要高温加热才能实现高灵敏度检测，然而高温不仅带来安全隐患，还会影响传感器的可靠性和长期稳定性。因此，能够室温稳定工作、同时高效识别极低浓度有害气体的传感器，始终是环境监测领域亟待解决的核心需求。

此次，王文团队巧妙地将铂纳米簇材料与声表面波器件技术进行“强强联合”。他们合成了尺寸仅为2.4纳米的铂金属簇，并均匀负载在氧化石墨烯上，作为核心的“感应层”。当二氧化氮分子被该感应层捕获时，会引发电子转移，导致材料性质发生变化。同时，将这一敏感材料集成到微纳尺度的声表面波器件上，能够将气体吸附引起的微小变化实时转化为清晰的电信号，从而实现精准定量检测。

实验数据表明，这款新型传感器性能十分出色：在室温条件下，可检测到低至20ppb（十亿分之一）浓度的二氧化氮，灵敏度达到45.4毫伏/百万分之一（ppm），理论最低检测限约为6ppb。响应速度极快，约50秒即可完成一次检测。更关键的是，该传感器对环境中常见的氢气、氨气、甲烷等干扰气体几乎不产生响应，仅对二氧化氮表现出显著反应，选择性优异。此外，该器件在存放30天后仍能保持90.5%的初始性能，重复性和长期稳定性均表现良好。

王文表示，这项研究为开发低功耗、高灵敏度的室温气体传感器提供了全新思路，未来有望在空气质量监测、工业生产安全等领域发挥关键作用。