基于Y-型沸石的新型敏感材料对生化战剂的感应性能的研究

对神经元剧毒的有机磷酸酯常被用作战争化学试剂，开发针对这些试剂的气敏材料一直是气体化学传感器研究的一个热点。申请人前期研究结果表明，以具有钠离子导电性能的Y型沸石为敏感材料的阻抗型传感器对有机磷酸酯类生化战剂及模拟试剂甲基磷酸二甲酯(DMMP)具有良好的感应性和选择性。其感应机理与沸石材料微孔内部以及沸石颗粒表面的物理化学性能有着密切的关联。为了进一步解决上述气敏材材料经过第一次暴露于DMMP之后的不完全恢复状态和降低感应时间，本项目将有目的的选择不同的金属离子及其氧化物，对Y型沸石材料的微孔内部和表面进行物理化学修饰的办法来提高传感器的测量精度和快速反复测试的灵敏度，揭示材料结构与器件感应灵敏性关系，为开发出实用的便携式生物化学战剂传感器奠定坚实的实验和理论基础。

集中研究了载流子离子种类以及表面改性对基于沸石敏感材料的DMMP传感器的感应性能的影响。合成制备不同种类的沸石敏感材料，进行微观结构表征，确定其相成分；然后制备传感器元件，进行电学性能及DMMP感应性能的测试。通过系统的分析实验结果，找到优化的敏感材料组成和微观结构。采用有机高分子等临时性的微孔外表面和镧系金属氧化物的永久性微孔内外表面改性，成功解决纯NaY敏感材料在第一次相应恢复中所遇到的问题，达到了预期目的。到目前为止，发表相关SCI学术论文12篇。发表国家发明专利申请书5项。培养博士生一名，硕士研究生5名，其中一名研究生获得国家奖学金，一名毕业生获得校优秀研究生论文奖并被评为辽宁省优秀研究生学文论文提名奖。