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家重點實驗室教師賴小勇博士、楊慶鳳博士和薛屏教授合作開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，開發(fā)高性能的甲醛氣敏材料對監(jiān)控空氣質(zhì)量、維護人們的生活環(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大，厚度可降低至5納米;同時控制氧化鉻在介孔氧化硅兩套孔道中的選擇性生長，得到間隙孔徑可達12納米的大介孔結(jié)構(gòu)，提高了對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。該成果對于環(huán)境污染物檢測中氣敏元件核心技術(shù)開發(fā)具有重要理論價值和應(yīng)用前景。

　　該研究成果得到國家自然科學(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家重點實驗室和“化學(xué)工程與技術(shù)”國內(nèi)一流學(xué)科的資助和支持。