辽科大学生在气体传感器领域研究取得重要进展 | 鞍山新闻网

近日，辽宁科技大学化学工程学院储能科学与工程专业2021级本科生谷明洋在材料科学类权威期刊《Journal of Materials Chemistry A》发表题为《Metal-Modified C3N1 Monolayer Sensors for Battery Instability Monitoring》的研究论文，学校青年教师陶林博士和安百钢教授为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金项目、辽科大大学生创新创业训练计划项目、辽科大优秀青年项目以及辽宁省能源材料与电化学重点实验室的支持。

据了解，为避免锂电池在极端条件下产生热失稳问题而造成影响，亟需一种高灵敏度、高选择性的气体传感器对电池热失稳前释放的微量气体NO2、PF5和NH3等进行预警。该研究采用第一性原理计算方法，利用Cu和Ag修饰的碳氮单层材料（Cu/Ag-C2N1）对多种危险性气体共存环境进行了气敏性能分析。研究表明，基于态密度计算，Cu-C2N1材料对NO2表现出高选择性和敏感响应，并且有效避免了湿度的干扰。此外，该研究强调了吉布斯自由能和爱因斯坦扩散方程在分析气体传感器应用范围和气体扩散活化能垒上的重要作用。同时，在不影响选择性、响应性和稳定性的情况下，过渡金属相对于贵金属拥有成本上的优势。该研究为设计高选择性气体传感器和深入理解气固界面相互作用机理提供了新思路。

辽宁科技大学相关负责人表示，近年来，辽宁科技大学化工学院高度重视本科生培养工作，通过配备专业教师担任班主任、举办专业教育交流会等方式，致力于培养学生的专业技能和科研素养。在指导教师的带领下，学生积极参与实验，将课堂所学知识与实践相结合，真正实现理论与实际的有机融合。