近日，由寧夏大學(xué)在職研究生省部共建煤炭高效利用與綠色化工國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教師賴(lài)小勇博士、楊慶鳳博士和薛屏教授合作開(kāi)展的具有超薄骨架與有序大介孔結(jié)構(gòu)的氧化鉻甲醛氣敏材料的設(shè)計(jì)與合成研究工作取得最新重要突破。研究成果“Ordered Large-Pore Mesoporous Cr2O3with Ultrathin Frameworks for Formaldehyde Sensing”發(fā)表于國(guó)際重要學(xué)術(shù)期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》(中科院SCI期刊分區(qū)1區(qū)，影響因子7.145)。寧夏大學(xué)在職研究生化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)研究生丁昌、馬玉磊為本文共同第一作者。

　　甲醛是一種典型的空氣污染物，開(kāi)發(fā)高性能的甲醛氣敏材料對(duì)監(jiān)控空氣質(zhì)量、維護(hù)人們的生活環(huán)境安全至關(guān)重要。介孔氧化鉻在甲醛氣體檢測(cè)方面有重要的應(yīng)用潛力。超薄骨架允許暴露更多的活性反應(yīng)中心，增強(qiáng)氣體與材料表面相互作用;而大介孔有利于提高材料的物質(zhì)傳輸能力，縮短響應(yīng)恢復(fù)時(shí)間。但是通常情況下，介孔氧化鉻的骨架較厚、孔徑較小，氣敏性能有待進(jìn)一步改善。本研究利用小孔徑介孔氧化硅為模板有效限制了氧化鉻骨架的長(zhǎng)大，厚度可降低至5納米;同時(shí)控制氧化鉻在介孔氧化硅兩套孔道中的選擇性生長(zhǎng)，得到間隙孔徑可達(dá)12納米的大介孔結(jié)構(gòu)，提高了對(duì)甲醛分子的傳輸與反應(yīng)能力，獲得了顯著改善的甲醛氣敏響應(yīng)性能。該成果對(duì)于環(huán)境污染物檢測(cè)中氣敏元件核心技術(shù)開(kāi)發(fā)具有重要理論價(jià)值和應(yīng)用前景。

　　該研究成果得到國(guó)家自然科學(xué)基金(No.51362024, 21006116 and 51672138)以及省部共建煤炭高效利用與綠色化工國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和“化學(xué)工程與技術(shù)”國(guó)內(nèi)一流學(xué)科的資助和支持。