在國家自然科學基金委、科技部和中科院的支持下，智能所劉錦淮研究員課題組在新型納米敏感材料和納米傳(chuan) 感器方麵取得一係列成果。近期發表在《納米技術》（Nanotechnology）的研究成果更是得到國內(nei) 外同行專(zhuan) 家的肯定與(yu) 關(guan) 注，不僅(jin) 被選為(wei) 該雜誌的封麵，而且英國物理學會(hui) （IOP）還在其（https://nanotechweb.org/cws/article/tech/38338）作了特別報道（TECHNOLOGY UPDATE），報道指出：“來自中國的研究人員通過煆燒硫化物前驅體(ti) 的方法製備了一種具有多孔結構的單晶半導體(ti) 氧化物納米材料。……這種多孔單晶納米材料有望成為(wei) 製作高靈敏度和穩定傳(chuan) 感器的新一代材料。” 
    國外大量研究報道都指出：多晶結構敏感材料的靈敏度高而穩定性差而單晶結構材料穩定性高靈敏度卻大大降低。由此，如何平衡靈敏度與(yu) 穩定性二者之間的關(guan) 係，獲得高靈敏度的同時又保證其具有良好的穩定性，成為(wei) 半導體(ti) 敏感材料研究領域一大挑戰。
    該課題組前期曾對高粗糙度的三元複合敏感薄膜開展研究，結果顯示比表麵積對於(yu) 敏感材料的靈敏度具有關(guan) 鍵性影響，比表麵越大靈敏度越高，且響應越迅速。同時，對於(yu) 微納分級結構的單晶ZnO納米棒的研究發現其具有優(you) 良的穩定性。
    基於(yu) 上述前期研究成果，該課題組提出並設計了多孔的單晶結構ZnO納米材料（Nanotechnology，20（2009），2550），既保證了其單晶穩定結構，又獲得了高的比表麵積。研究發現：多孔結構大大提高了材料的比表麵積（大約是非多孔材料的兩(liang) 倍），獲得的敏感材料對室內(nei) 空氣汙染物——甲醛和氨靈敏度高，響應和恢複時間短；同時，納米材料的單晶結構保證了其敏感性能的穩定。其研究成果為(wei) 納米半導體(ti) 敏感材料研究領域開辟了一條有效解決(jue) 如何兼備敏感性和穩定性的途徑，突破了現有瓶頸，為(wei) 其走向實際應用奠定了基礎。
    此外，課題組科研人員還采用水熱法合成了具有多孔結構的CdO納米線和In2O3納米空心球氣敏材料，這些具有高比表麵積的多孔納米材料不僅(jin) 增強了對氣體(ti) 分子的吸附能力，而且為(wei) 氣敏反應提供了更多的活性位點，基於(yu) 此構築的氣體(ti) 傳(chuan) 感器體(ti) 現出高的靈敏度和短的響應、恢複時間。
    該課題組的科研人員以上述研究成果作為(wei) 工作基礎，正繼續深入發掘納米傳(chuan) 感器的性能，有望在環境監測領域的現場檢測技術上繼續取得新突破。
    （《納米技術》（Nanotechnology），doi: 0.088/0957-4484/20/2/2550，Jinyun Liu，Jinhuai Liu）