基于石墨烯多层膜的集成OTFT气体传感器阵列研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61571097
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    62.0万
  • 负责人：
    谢光忠
  • 依托单位：
    电子科技大学
  • 学科分类：
    F0123.敏感电子学与传感器
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Graphene, a new kind of material, has received widespread attention in the field of gas sensors. Organic thin film transistor (OTFT) gas sensor array is also a hot and difficult field in the international gas sensors, but the sensitive mechanism and regulation mechanism of this kind of sensors are not clear. This project intends to choose graphene as main sensitive materials, prepare the OTFT gas sensor array based on graphene combined with other sensitive materials, and research the influence of the sensitive material composition and structure of organic thin film transistor on the sensor’s performance. At the same time, we will research the integrated converting circuit of the OTFT gas sensor array, and in the end, obtain the integrated organic thin film transistor gas sensor array, which provides a key theoretical and technical basis for mixed gas detection. The sensor research will effectively promote domestic novel sensor technology research, and promote the development of electronic nose technology and the progress of the sensitive electronics and sensor technology.
石墨烯作为一种新材料，在气体传感器领域受到广泛关注。而有机薄膜晶体管气体传感器阵列也是国际传感器领域的一个研究热点及难点，但其敏感机理、性能调控机制等还不清楚。本项目拟选择石墨烯作为主要敏感材料，结合其他敏感材料，制备有机薄膜晶体管气体传感器阵列，探索敏感材料组分及结构对有机薄膜晶体管及气体传感器性能的影响机制，同时，结合气体传感器阵列集成变送电路的研究，制备出集成式有机薄膜晶体管气体传感器阵列，为混合气体检测提供关键理论及技术基础。该传感器的研究将有力地推动国内新型传感器技术的研究，对促进电子鼻技术的发展及敏感电子学与传感器技术的进步有着十分重要的意义。

结项摘要

本项目属传感技术及系统领域。将石墨烯及衍生物作为敏感材料，制备出具有显著气敏响应的新型气体传感器。项目设计并制备了基于P3HT、P3HT-ZnO, P3HT-MoS2, P3HT-RGO,的有机薄膜晶体管气体传感器，测试了器件的基本电学性能和气敏性能，研究了它们对NO2、NH3等气体的敏感性能，在薄膜表征的基础上对其相关机理进行了分析。同时，项目还研究了OTFT传感器阵列变送电路设计与仿真。项目相关成果申请国家发明专利37项（授权11项），发表高水平学术论文28篇（全部标注自然科学基金资助，其中《SCI》25篇，会议论文3篇），编写专著1部。

项目成果

期刊论文数量（25）
专著数量（1）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（3）
专利数量（37）
Enhancing visible light-activated NO2 sensing properties of Au NPs decorated ZnO nanorods by localized surface plasmon resonance and oxygen vacancies
通过局域表面等离子体共振和氧空位增强 Au NP 修饰的 ZnO 纳米棒的可见光激活 NO2 传感性能
  • DOI：
    10.1088/2053-1591/ab6b64
  • 发表时间：
    2020-01-01
  • 期刊：
    MATERIALS RESEARCH EXPRESS
  • 影响因子：
    2.3
  • 作者：
    Chen, Chunxu;Zhang, Qiuping;Su, Yuanjie
  • 通讯作者：
    Su, Yuanjie
Wind energy harvesting and self-powered flow rate sensor enabled by contact electrification
通过接触电气化实现风能收集和自供电流量传感器
  • DOI：
    10.1088/0022-3727/49/21/215601
  • 发表时间：
    2016-06-02
  • 期刊：
    JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Su, Yuanjie;Xie, Guangzhong;Jiang, Yadong
  • 通讯作者：
    Jiang, Yadong
The Fabrication and Optimization of Thin-Film Transistors Based on Poly(3-Hexylthiophene) Films for Nitrogen Dioxide Detection
用于二氧化氮检测的聚（3-己基噻吩）薄膜晶体管的制备和优化
  • DOI：
    10.1109/jsen.2015.2480998
  • 发表时间：
    2016-04
  • 期刊：
    IEEE Sensors Journal
  • 影响因子：
    4.3
  • 作者：
    Tao Xie;Guangzhong Xie;Hongfei Du;Yong Zhou;Fabiao Xie;Yadong Jiang;Huiling Tai
  • 通讯作者：
    Huiling Tai
Acetylcholinesterase-reduced graphene oxide hybrid films for organophosphorus neurotoxin sensing via quartz crystal microbalance
乙酰胆碱酯酶还原氧化石墨烯杂化膜用于通过石英晶体微天平传感有机磷神经毒素
  • DOI：
    10.1016/j.cplett.2016.08.025
  • 发表时间：
    2016-09
  • 期刊：
    Chemical Physics Letters
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Shi Tang;Wenying Ma;Guangzhong Xie;Yuanjie Su;Yadong Jiang
  • 通讯作者：
    Yadong Jiang
Novel high-performance self-powered humidity detection enabled by triboelectric effect
利用摩擦起电效应实现新型高性能自供电湿度检测
  • DOI：
    10.1016/j.snb.2017.04.039
  • 发表时间：
    2017-11-01
  • 期刊：
    SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL
  • 影响因子：
    8.4
  • 作者：
    Su, Yuanjie;Xie, Guangzhong;Jiang, Yadong
  • 通讯作者：
    Jiang, Yadong

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其他文献

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  • 通讯作者：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    廖明杰

其他文献

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谢光忠的其他基金

基于有机电致发光器件的气体传感器基础研究
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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