单相钙钛矿BaIrO3纳米纤维：一种高稳定性电位式pH传感器的突破性研究

本研究针对传统玻璃pH传感器易碎、成本高及Ir基氧化物稳定性不足的问题，通过电纺丝技术合成单相钙钛矿BaIrO3纳米纤维，实现了超能斯特响应（-67 mV pH?1）、优异选择性和18周长期稳定性，为pH传感提供了新型高性能材料。

　　

氢离子浓度（pH）的精准测量在食品工业、生物医学等领域至关重要，但传统玻璃电极存在易碎、难以微型化等问题，而贵金属铱（Ir）基氧化物虽性能优异却成本高昂。针对这一难题，梨花女子大学Youngmi Lee团队创新性地将钙钛矿结构BaIrO₃纳米纤维应用于电位式pH传感器，研究成果发表于《Sensors and Actuators B: Chemical》。

研究采用电纺丝（electrospinning）和低温煅烧（700℃）技术，在10 sccm O₂/90 sccm He气氛下合成单相BaIrO₃纳米纤维，通过FE-SEM、XRD等表征其形貌与晶体结构，并与Ir/IrO₂、IrO₂纳米纤维对比pH传感性能。

研究结果

1. 材料特性：BaIrO₃纳米纤维直径均匀（168±17 nm），表面光滑，其[IrO₆]八面体面共享结构赋予极高稳定性。
2. 传感性能：表现出超能斯特响应（-67 mV pH^?1），在极端pH条件下仍保持优异可逆性，且对Na⁺/K⁺的选择性显著优于对比材料。
3. 长期稳定性：18周测试后灵敏度无衰减，而Ir/IrO₂和IrO₂性能显著下降。

结论与意义
该研究首次证实钙钛矿BaIrO₃纳米纤维可作为IrO_x的理想替代材料，其强结构稳定性和低成本（Ir含量减半）解决了传统传感器的核心痛点，为医疗诊断、环境监测等领域的pH传感技术开辟了新路径。