一种基于坚固、可拉伸且柔韧的聚合物纳米纤维的可穿戴平台，用于实现比色法和化学电阻法双重模式的氨气传感

氨气传感器研究：开发柔性纳米纤维双模检测平台以解决湿度与干扰气体问题，提升工业安全监测的可靠性和选择性。

　　

摘要

氨（NH₃）是全球产量第二大的化学品，具有广泛的工业应用。然而，这些应用存在显著的风险，例如氨泄漏或在密闭环境中导致的中毒事件已造成人员伤亡。这凸显了开发高度便携且易于使用的可穿戴氨传感器的迫切需求。化学电阻式传感器因其结构简单、灵敏度高和响应时间短而广泛应用于可穿戴设备中，但由于湿度、高温以及干扰气体的影响，这些传感器容易出现故障或检测不准确的问题。为了解决这些问题，研究人员开发了一种基于聚合物纳米纤维的气体传感平台，该平台具有良好的灵活性，并促进了氨在比色（基于溴甲酚绿）和化学电阻（基于聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)）传感层之间的高效传输。这种双模式设计使得氨的检测更加可靠。每个单独层的氨检测性能都与双模式气体传感平台相当，即使在附着在人体皮肤上或处于潮湿环境中时也能有效工作。因此，本研究开发出了一种性能稳定、选择性强且可重复使用的氨传感器，为多种应用提供了新的解决方案，并引入了一种创新的传感器工程范式。

图形摘要

氨（NH₃）是全球产量第二大的化学品，具有众多的工业应用。然而，这些应用存在显著的风险，例如氨泄漏或在密闭环境中导致的中毒事件已造成人员伤亡。这凸显了开发高度便携且易于使用的可穿戴氨传感器的迫切需求。化学电阻式传感器因其结构简单、灵敏度高和响应时间短而广泛应用于可穿戴设备中，但由于湿度、高温以及干扰气体的影响，这些传感器容易出现故障或检测不准确的问题。为了解决这些问题，研究人员开发了一种基于聚合物纳米纤维的气体传感平台，该平台具有良好的灵活性，并促进了氨在比色（基于溴甲酚绿）和化学电阻（基于聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)）传感层之间的高效传输。这种双模式设计使得氨的检测更加可靠。每个单独层的氨检测性能都与双模式气体传感平台相当，即使在附着在人体皮肤上或处于潮湿环境中也能有效工作。因此，本研究开发出了一种性能稳定、选择性强且可重复使用的氨传感器，为多种应用提供了新的解决方案，并引入了一种创新的传感器工程范式。

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