微纳传感与人工智能感知山西省重点实验室在《Sensors and Actuators B: Chemical》（SCI一区 IF 9.221）发表题为“具有优越的稳定性和亚ppb级二氧化氮气体检测的中空多孔氮化镓纳米纤维气体传感器” (Hollow porous GaN nanofibers gas sensor for superior stability and sub-ppb-level NO2 gas detection) 的研究论文。二氧化氮(NO2)作为一种有毒气体，是酸雨和光化学烟雾的主要成因，长期暴露在NO2浓度超过1 ppm的环境中会严重影响人体健康影响。因此开发具有强鲁棒性、高选择性、低检测限的NO2气体传感器对生态保护和人类健康具有重要意义。
随着物联网的发展，III-Ⅴ族氮化镓(GaN)作为研究最广泛的第三代半导体，因其在高温和极端恶劣环境下具有较高的电子迁移率和优良的化学稳定性，在气敏领域备受关注，而纳米结构氮化镓在气体分析物与传感表面之间具有更强的相互作用，是实现复杂、集成的人工嗅觉的优秀平台。
在本工作中，采用高性价比的溶剂热法和可控的氮化温度成功地合成了具有中空和多孔结构的GaN纳米纤维。结果表明，GaN纳米纤维具有较大的比表面(20.37 m2 /g)和丰富的吸附位点。在200℃的测试温度下，制备的GaN纳米纤维气体传感器表现出良好的传感性能，包括22.9的高灵敏度(200 ppm)， 11 s内的响应时间，高选择性，低检测下限(0.5 ppb)。该传感器在实际环境中也表现出较强的鲁棒性和抗干扰能力。独特的纳米结构，表面N悬挂键和丰富的活性位点的协同作用是其气敏性能增强的主要原因。因此，本工作为实际环境的亚ppb级NO2气体检测提供了一种有前景的技术解决方案。
课题组博士研究生李栋辉、韩丹副教授为本工作共同第一作者，桑胜波教授为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、山西省重点研发计划的大力支持。
