综述：PEDOT:PSS基电阻式气体传感器研究进展

这篇综述系统阐述了导电聚合物PEDOT:PSS（聚（3,4-乙烯二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸））在气体传感领域的应用优势，包括其室温工作特性、高导电性（0.1-1×103 S/cm）、环境稳定性和可掺杂修饰特性。作者详细分析了其核壳（C-S）结构对传感性能的影响，并探讨了通过复合材料优化传感机制的策略，为开发新型气体传感器提供了理论参考。

　　

PEDOT:PSS基电阻式气体传感器

Abstract

导电聚合物（CPs）凭借高透明度、环境稳定性和导电性成为气体传感领域的重要材料。其中PEDOT:PSS因其低成本、高导电性（0.1-1×10³ S/cm）和优异机械柔性脱颖而出。本文重点探讨了该材料在室温气体检测中的独特优势及其修饰策略。

Introduction

自1977年聚乙炔（PA）发现以来，导电聚合物通过π共轭体系实现电荷离域的特性被广泛研究。PEDOT:PSS通过引入水溶性PSS解决加工难题，形成导电PEDOT核与绝缘PSS壳的C-S结构。尽管这种结构会提高电荷传输能垒，但其生物相容性和溶液加工性使其成为商业化最成功的CPs之一，应用于太阳能电池、生物医学和气体传感等领域。

PEDOT:PSS gas sensors

理论计算证实PEDOT:PSS具有优异传感潜力，其电阻式传感器通过分析气体吸附引起的电导变化工作。独特的C-S结构使PSS壳层可作为气体吸附位点，而PEDOT核负责电荷传输。研究发现，掺杂碳纳米管或金属氧化物可显著提升对NH₃、NO₂等气体的灵敏度，其室温工作特性避免了传统金属氧化物传感器的高能耗问题。

Conclusion and outlooks

PEDOT:PSS传感器在柔性电子和可穿戴设备中展现巨大潜力，未来可通过调控PEDOT/PSS比例、开发新型复合材料进一步优化性能。其生物相容性还为医疗诊断气体检测提供了新思路。

Funding statement

本研究由沙特阿拉伯伊玛目穆罕默德伊本沙特伊斯兰大学（IMSIU）科研院长办公室资助（项目编号IMSIU-DDRSP2502）。