ในฐานะที่เป็นเซ็นเซอร์ก๊าซโซลิดสเตตหลักเซ็นเซอร์ก๊าซเซมิคอนดักเตอร์นาโนออกไซด์ออกไซด์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตอุตสาหกรรมการตรวจสอบสิ่งแวดล้อมการดูแลสุขภาพและสาขาอื่น ๆ สำหรับความไวสูงต้นทุนการผลิตต่ำและการวัดสัญญาณง่าย ๆ ในปัจจุบันการวิจัยเกี่ยวกับการปรับปรุงคุณสมบัติการตรวจจับก๊าซของวัสดุตรวจจับออกไซด์ของโลหะนาโนส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาออกไซด์ของโลหะนาโนสเกลเช่นโครงสร้างนาโนและการปรับเปลี่ยนยาสลบ

วัสดุตรวจจับเซมิคอนดักเตอร์ออกไซด์ของนาโนออกไซด์ส่วนใหญ่เป็น SNO2, ZnO, Fe2O3, VO2, In2O3, WO3, TiO2 ฯลฯ ส่วนประกอบเซ็นเซอร์ยังคงเป็นเซ็นเซอร์ต้านแก๊สที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด

ในปัจจุบันทิศทางการวิจัยหลักคือการเตรียมวัสดุนาโนที่มีโครงสร้างที่มีพื้นที่ผิวเฉพาะขนาดใหญ่เช่นท่อนาโน, อาร์เรย์นาโนอโรด, เยื่อหุ้มเซลล์ nanoporous ฯลฯ เพื่อเพิ่มความสามารถในการดูดซับก๊าซและอัตราการแพร่กระจายของก๊าซและปรับปรุงความไวและความเร็วในการตอบสนองต่อก๊าซ การเติมสารออกไซด์ของโลหะออกไซด์หรือการสร้างระบบนาโนคอมโพสิตสารเจือปนหรือคอมโพสิตที่แนะนำสามารถมีบทบาทในการเร่งปฏิกิริยาและยังสามารถกลายเป็นผู้ให้บริการเสริมสำหรับการสร้างโครงสร้างนาโนซึ่งเป็นการปรับปรุงประสิทธิภาพการตรวจจับก๊าซโดยรวม

1. วัสดุตรวจจับก๊าซใช้นาโนดีบุกออกไซด์ (SNO2)

ดีบุกออกไซด์ (SNO2) เป็นวัสดุที่ไวต่อก๊าซที่ไวทั่วไป มันมีความไวที่ดีต่อก๊าซเช่นเอทานอล, H2S และ CO ความไวของก๊าซขึ้นอยู่กับขนาดอนุภาคและพื้นที่ผิวเฉพาะ การควบคุมขนาดของ SNO2 nanopowder เป็นกุญแจสำคัญในการปรับปรุงความไวของก๊าซ

นักวิจัยได้เตรียมเซ็นเซอร์ฟิล์มหนาที่มีกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาที่สูงขึ้นสำหรับการเกิดออกซิเดชันของ CO ซึ่งหมายถึงกิจกรรมการตรวจจับก๊าซที่สูงขึ้น นอกจากนี้โครงสร้าง nanoporous ได้กลายเป็นจุดร้อนในการออกแบบวัสดุตรวจจับก๊าซเนื่องจาก SSA ขนาดใหญ่การแพร่กระจายของก๊าซที่อุดมไปด้วยและช่องทางการถ่ายโอนมวล

2. วัสดุตรวจจับก๊าซใช้เหล็กนาโนเหล็กออกไซด์ (Fe2O3)

เหล็กออกไซด์ (FE2O3)มีสองรูปแบบคริสตัล: อัลฟ่าและแกมม่าซึ่งทั้งสองสามารถใช้เป็นวัสดุตรวจจับก๊าซ แต่คุณสมบัติการตรวจจับก๊าซของพวกเขามีความแตกต่างอย่างมาก α-FE2O3 เป็นของโครงสร้าง Corundum ซึ่งคุณสมบัติทางกายภาพมีความเสถียร กลไกการตรวจจับก๊าซของมันคือการควบคุมพื้นผิวและความไวของมันอยู่ในระดับต่ำ γ-FE2O3 เป็นของโครงสร้างสปิลและสามารถแพร่กระจายได้ กลไกการตรวจจับก๊าซส่วนใหญ่คือการควบคุมความต้านทานร่างกายมันมีความไวที่ดี แต่มีความเสถียรไม่ดีและง่ายต่อการเปลี่ยนเป็นα-FE2O3 และลดความไวของก๊าซ

การวิจัยในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพเงื่อนไขการสังเคราะห์เพื่อควบคุมสัณฐานวิทยาของอนุภาคนาโน Fe2O3 จากนั้นคัดกรองวัสดุที่ไวต่อก๊าซที่เหมาะสมเช่นα-Fe2O3 nanobeams, nanoMOMOMOMOMAMOMAMOMAMOMAMOMEMOMAMOMENOUS

3. วัสดุตรวจจับก๊าซใช้นาโนซิงค์ออกไซด์ (ZNO)
สังกะสีออกไซด์ (ZnO)เป็นวัสดุที่มีความไวต่อก๊าซที่ควบคุมพื้นผิวโดยทั่วไป เซ็นเซอร์ก๊าซที่ใช้ ZnO มีอุณหภูมิในการทำงานสูงและการเลือกที่ไม่ดีทำให้ใช้งานได้น้อยกว่า SNO2 และ Fe2O3 nanopowders ดังนั้นการเตรียมโครงสร้างใหม่ของวัสดุนาโน ZnO การปรับเปลี่ยนการปรับเปลี่ยน Nano-ZnO เพื่อลดอุณหภูมิการทำงานและปรับปรุงการเลือกสรรเป็นจุดสนใจของการวิจัยเกี่ยวกับวัสดุตรวจจับก๊าซนาโน ZnO

ในปัจจุบันการพัฒนาองค์ประกอบการตรวจจับก๊าซคริสตัลนาโน-Zno เดี่ยวเป็นหนึ่งในทิศทางชายแดนเช่นเซ็นเซอร์ก๊าซนาโนคริสตัลคริสตัลเดี่ยว

4. วัสดุตรวจจับก๊าซใช้นาโนอินเดียมออกไซด์ (In2O3)
อินเดียมออกไซด์ (In2O3)เป็นวัสดุตรวจจับก๊าซเซมิคอนดักเตอร์ N-type ที่เกิดขึ้นใหม่ เมื่อเทียบกับ SNO2, ZnO, Fe2O3 ฯลฯ มีช่องว่างวงกว้างความต้านทานขนาดเล็กและกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาสูงและความไวสูงต่อ CO และ NO2 วัสดุนาโนที่มีรูพรุนที่แสดงโดยนาโน IN2O3 เป็นหนึ่งในฮอตสปอตการวิจัยล่าสุด นักวิจัยสังเคราะห์วัสดุ Mesoporous In2O3 ที่ได้รับคำสั่งโดยใช้การจำลองแบบเทมเพลตซิลิกา mesoporous วัสดุที่ได้รับมีความเสถียรในช่วง 450-650 ° C ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับเซ็นเซอร์ก๊าซที่มีอุณหภูมิในการทำงานที่สูงขึ้น พวกเขามีความไวต่อมีเธนและสามารถใช้สำหรับการตรวจสอบการระเบิดที่เกี่ยวข้องกับความเข้มข้น

5. วัสดุตรวจจับก๊าซที่ใช้นาโนทังสเตนออกไซด์ (WO3)
อนุภาคนาโน WO3เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์สารประกอบโลหะทรานซิชันซึ่งได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางและนำไปใช้กับคุณสมบัติการตรวจจับก๊าซที่ดี Nano WO3 มีโครงสร้างที่มั่นคงเช่น Triclinic, Monoclinic และ Orthorhombic นักวิจัยเตรียมอนุภาคนาโน WO3 โดยวิธีการหล่อแบบนาโนโดยใช้ Mesoporous SiO2 เป็นเทมเพลต พบว่าอนุภาคนาโน monoclinic WO3 ที่มีขนาดเฉลี่ย 5 นาโนเมตรมีประสิทธิภาพการตรวจจับก๊าซที่ดีขึ้นและคู่เซ็นเซอร์ที่ได้รับจากการสะสมอิเล็กโทรฟอเรติกของอนุภาคนาโน WO3 ความเข้มข้นต่ำของ NO2 มีการตอบสนองสูง

การกระจายที่เป็นเนื้อเดียวกันของเฟสหกเหลี่ยม wo3 nanoclusters ถูกสังเคราะห์โดยวิธีการแลกเปลี่ยนไอออน-ไฮโดรเทอร์มอล ผลการทดสอบความไวของก๊าซแสดงให้เห็นว่าเซ็นเซอร์ก๊าซ nanoclustered WO3 มีอุณหภูมิการทำงานต่ำความไวสูงต่ออะซิโตนและ trimethylamine และเวลาในการกู้คืนการตอบสนองที่เหมาะสมที่สุดเผยให้เห็นโอกาสการใช้งานที่ดีของวัสดุ

6. วัสดุตรวจจับก๊าซที่ใช้นาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2)
ไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2)วัสดุการตรวจจับก๊าซมีข้อดีของความเสถียรทางความร้อนที่ดีและกระบวนการเตรียมการที่เรียบง่ายและค่อยๆกลายเป็นวัสดุร้อนอีกชนิดหนึ่งสำหรับนักวิจัย ในปัจจุบันการวิจัยเกี่ยวกับเซ็นเซอร์ก๊าซ Nano-TiO2 มุ่งเน้นไปที่โครงสร้างนาโนและการทำงานของวัสดุตรวจจับ TiO2 โดยใช้นาโนเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่ ตัวอย่างเช่นนักวิจัยได้สร้างเส้นใย Micro-Nano-Scale Hollow TiO2 โดยเทคโนโลยี Coaxial Electrospinning ด้วยการใช้เทคโนโลยีเปลวไฟที่ซบเซาก่อนกำหนดอิเล็กโทรดจะถูกวางไว้ซ้ำ ๆ ในเปลวไฟนิ่งที่มีไทเทเนียม tetraisopropoxide เป็นสารตั้งต้นและจากนั้นเติบโตขึ้นโดยตรงเพื่อสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ที่มีรูพรุนกับ tiO2 nanoparticles

7. คอมโพสิตนาโนออกไซด์สำหรับวัสดุตรวจจับก๊าซ
คุณสมบัติการตรวจจับก๊าซของวัสดุตรวจจับผงโลหะนาโนนาโนสามารถปรับปรุงได้โดยการเติมซึ่งไม่เพียง แต่ปรับค่าไฟฟ้าของวัสดุ แต่ยังช่วยเพิ่มความเสถียรและการเลือก การเติมองค์ประกอบโลหะมีค่าเป็นวิธีทั่วไปและองค์ประกอบต่าง ๆ เช่น Au และ Ag มักใช้เป็นสารเจือปนเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการตรวจจับก๊าซของผงนาโนซิงค์ออกไซด์ วัสดุตรวจจับก๊าซคอมโพสิตนาโนออกไซด์ส่วนใหญ่รวมถึง PD เจือ SNO2, Pt-doped γ-Fe2O3 และหลายองค์ประกอบที่เพิ่มเข้ามาใน 2o3 กลวงการตรวจจับการตรวจจับของกลวง ฟิล์ม WO3 ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความไวต่อ NO2

ในปัจจุบันคอมโพสิตออกไซด์ของกราฟีน/นาโนโลหะได้กลายเป็นฮอตสปอตในวัสดุเซ็นเซอร์ก๊าซ graphene/SNO2 nanocomposites ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจจับแอมโมเนียและวัสดุตรวจจับ NO2