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時(shí)代在飛速發(fā)展，科技也不例外，諸多高科技新型材料在人們?nèi)粘Ｉ钪谐霈F(xiàn)，氣敏材料便是其中之一。近幾年氣敏材料在傳感器上的廣泛應(yīng)用使人們逐漸了解到氣敏材料的發(fā)展前景。那么，你對(duì)氣敏材料了解多少呢？
氣敏材料是一種新型功能材料，一般為多孔材料。當(dāng)它接觸特定的氣體物質(zhì)時(shí)，這些材料的物理或化學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生較為顯著的變化。人們可以根據(jù)這些變化和這類敏感材料來(lái)檢測(cè)特定的氣體成分。
根據(jù)材料的不同氣敏材料可以分為無(wú)機(jī)氣敏材料、有機(jī)氣敏材料和有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合氣敏材料三大類。
1.無(wú)機(jī)氣敏材料
人們最早發(fā)現(xiàn)的無(wú)機(jī)氣敏材料是金屬氧化物，研究最多也最深入。二氧化錫、氧化鋅是金屬氧化物半導(dǎo)體氣敏材料的代表，它們屬于表面控制型半導(dǎo)體氣敏材料，有吸附和催化雙重效應(yīng)。
2.有機(jī)氣敏材料
有機(jī)氣敏材料的主要代表為聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯以及它們的衍生物等導(dǎo)電聚合物。這類材料都屬于共軛型導(dǎo)電聚合物，他們的共同特點(diǎn)是分子內(nèi)具有線性共軛π電子體系，給自由電子提供了離域遷移條件。
3.有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合氣敏材料
復(fù)合氣敏材料的種類繁多復(fù)雜，常研究的有酞菁基系列、聚苯胺基系列、高分子/導(dǎo)電填充物復(fù)合材料系列等。
氣敏元件的制備方法有燒結(jié)法、薄膜和厚膜工藝。其中，燒結(jié)法是最早使用的制備方法，操作簡(jiǎn)單，但不同批次的氣敏元件重復(fù)性差。濺射方法是制備薄膜的常用方法，通過濺射氣體轟擊靶材料，然后在襯底上沉積制備薄膜。制作厚膜傳感器的主要方法是絲網(wǎng)印刷。
不過，氣敏材料在推廣應(yīng)用方面還存在著諸多困難，如制備方法和摻雜方式的不同對(duì)氣敏材料的性質(zhì)有極大的影響，但是并不能針對(duì)不同的材料選擇合適的制備方法，常用的是化學(xué)共沉淀和溶膠—凝膠法來(lái)制造氣敏材料；只可以檢測(cè)還原性氣體、氧化性氣體和揮發(fā)性氣體，對(duì)于其他氣體，尤其是有毒氣體，并沒有合適的檢測(cè)氣敏材料等等。
目前，氣敏材料研究已經(jīng)朝著氣敏材料納米化、開發(fā)可視化氣敏新材料以及仿生研究等新方向發(fā)展。（本文由河北石家莊藁城區(qū)興安鎮(zhèn)中學(xué)高級(jí)教師崔會(huì)欣進(jìn)行科學(xué)性把關(guān)）
責(zé)任編輯：胡惠雯
