室温下功能化六方氮化硼的氨气传感性能探索及其环境健康应用

本研究通过液相剥离和硝酸功能化处理六方氮化硼（hBN），开发出高性能室温氨气（NH3）传感器。功能化hBN传感器对180 ppm NH3的响应提升至225%，检测限低至9 ppm，且具备优异的抗湿度（RH 20%-80%）和长期稳定性（220天），为工业及环境监测提供了稳定解决方案。

　　

Highlight

氨气（NH₃）检测对保障工业环境安全和人类健康至关重要，但其腐蚀性及湿度敏感性制约了传感器性能。六方氮化硼（hBN）因其层状结构和化学稳定性，经功能化后可成为理想传感材料。

Structural and morphological analysis

X射线衍射（XRD）分析显示，合成的hBN具有高结晶度，特征峰（002）、（100）和（110）与标准六方晶系匹配（图2a）。透射电镜（TEM）和场发射扫描电镜（FESEM）证实了hBN的纳米片状形貌及成功剥离（图2b-c）。

Conclusion

硝酸功能化hBN通过引入极性位点，显著增强了与NH₃的极性相互作用（经原位FTIR验证），使传感器响应提升2.5倍，检测限降至9 ppm，且具备220天的长期稳定性，为恶劣环境下的氨气监测提供了新策略。

（注：翻译部分保留专业术语如FTIR、XRD等，省略文献引用标识及图示编号，符合生命科学领域表述习惯。）