基于珊瑚状La2(WO4)3的多功能柔性湿度传感器及其非接触式健康监测应用

本综述创新性地提出基于水热合成珊瑚状结构La2(WO4)3纳米材料的湿度传感器，其具备宽检测范围（11-95% RH）、高响应值（212.5）、快速响应/恢复时间（16 s/263 s）和优异分辨率（1% RH），在环境监测、医疗诊断及航空航天领域展现巨大应用潜力。

　　

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Materials

实验所用化学试剂包括二水合钨酸钠（Na₂WO₄·2H₂O）、甘油、六水合硝酸镧（La(NO₃)₃·6H₂O）及无水乙醇，均直接使用分析纯试剂，实验室自制去离子水。

Fabrication of La₂(WO₄)₃

通过水热法成功合成珊瑚状La₂(WO₄)₃纳米材料，其独特三维多孔结构为水分子吸附/脱附提供丰富活性位点。

Sample characterization

X射线衍射（XRD）分析显示材料结晶度优异，在14.06°、24.36°、30.19°等处出现特征衍射峰，证实成功合成纯相La₂(WO₄)₃。X射线光电子能谱（XPS）进一步验证元素价态，扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）清晰呈现珊瑚状分级多孔形貌，比表面积测试（BET）显示其具备高比表面积和适宜孔径分布。

Respiratory Monitoring Performance Study

传感器在呼吸监测中表现卓越：可精准区分正常呼吸与深度呼吸模式，实时追踪呼吸频率变化。呼气时鼻腔周围湿度骤升引发电阻显著下降，吸气时则迅速恢复，这种动态响应特性使其在肺功能评估和呼吸系统疾病监测中具有重要应用价值。

Conclusion

本研究通过水热法合成的La₂(WO₄)₃湿度传感器凭借其高灵敏度、快速响应和优异稳定性，为非接触式健康监测提供了创新解决方案，尤其在可穿戴医疗设备和智能诊断系统领域展现广阔前景。