第一作者：廖祥健
通讯作者：黄爱萍、刘贤哲、罗坚义
配景介绍及内容概述
丙酮是通过呼气剖析诊断糖尿病的主要生物标记物。然而，，怎样制造出具有理想气体传感能力的基于金属氧化物半导体的传感器来检测亚ppm丙酮仍然是一项重大挑战。克日，，壹号娱乐APP柔性传感质料与器件研究开发中心罗坚义教授、黄爱萍教授、刘贤哲博士团队报道了一种接纳简朴的一步溶剂热法，，有用地制备了差别Ni含量的异质结构NixFe3-xO4复合质料�；；�NixFe3-xO4复合质料的传感器由于形成了奇异的微结构和众多的活性位点，，对50 ppm的丙酮体现出优异的气体传感性能。值得注重的是，，纵然在亚ppm级的丙酮浓度下，，传感性能最佳的Ni0.8Fe2.2O4传感器也体现出显著的信号响应，，在0.1-5.0 ppm的丙酮浓度规模内体现出优异的枯燥递增响应（R2 = 0.994）。别的，，在Ni0.8Fe2.2O4传感器中还视察到康健个体和模拟糖尿病患者呼气样本之间的差别信号响应，，这意味着NixFe3-xO4复合质料为呼吸剖析有用检测丙酮提供了另一种新战略。
本事情以“Heterostructured NixFe3-xO4 composites for sub-ppm acetone detection”为题，，揭晓在Sensors and Actuators: B. Chemical 上
论文详细事情内容
图1 NixFe3-xO4复合质料的合成设计图
图2 NixFe3-xO4复合质料的XRD图谱
图3 NixFe3-xO4复合质料的SEM图像：（a）Ni0.6Fe2.4O4，，（b）Ni0.8Fe2.2O4，，（c）Ni1.0Fe2.0O4和（d）Ni1.2Fe1.8O4；；Ni0.8Fe2.2O4复合质料中（e）八面体晶�：停�f）多孔微球的EDS元素谱；；（g-h）Ni0.8Fe2.2O4复合质料的TEM和HRTEM图像
图4（a）Ni0.6Fe2.4O4，，（b）Ni0.8Fe2.2O4，，（c）Ni1.0Fe2.0O4和（d）Ni1.2Fe1.8O4的N2吸附-解吸等温线和响应的BJH孔径漫衍
图5 NixFe3-xO4复合质料的O 1s XPS图谱：（a）Ni0.6Fe2.4O4，，（b）Ni0.8Fe2.2O4，，（c）Ni1.0Fe2.0O4，，（d）Ni1.2Fe1.8O4
图6 （a）NixFe3-xO4（x=0.6、0.8、1.0和1.2）传感器在差别事情温度下对50 ppm丙酮的响应特征；；NixFe3-xO4传感器在最佳事情温度下对50 ppm丙酮的气体传感特征，，包括（b）响应和导电类型，，（c）响应和恢复时间，，及（d）选择性；；（e）响应的响应随相对湿度的转变（湿度室中的相对湿度情形为25℃）和（f）恒久稳固
图7 （a）Ni0.8Fe2.2O4传感器的动态响应曲线与亚ppm级丙酮浓度的函数关系；；（b）响应与差别亚ppm级丙酮浓度之间的拟合关系；；（c）Ni0.8Fe2.2O4传感器对1 ppm丙酮的循环稳固性曲线；；（d）本事情与近几年金属氧化物半导体气体传感器对差别丙酮浓度的响应较量；；（e）Ni0.8Fe2.2O4传感器对康健人和模拟糖尿病人呼出气体的呼气测试示意图
图8 NixFe3-xO4复合质料的丙酮传感机理示意图
总结与展望
综上所述，，通过一步溶剂热法高效合成了异质结构的NixFe3-xO4复合质料。NixFe3-xO4复合质料的导电类型可通过镍含量举行调理。镍含量较低的NixFe3-xO4复合质料（0.6≤x≤1.0）体现出n型导电特征，，而镍含量较高的NixFe3-xO4复合质料（x>1.0）时则体现出p型导电特征。基于Ni0.8Fe2.2O4复合质料的传感器对50 ppm丙酮具有优异的传感性能，，这可归罪于大宗活性位点和奇异异质结构的形成。同时，，Ni0.8Fe2.2O4传感器能够区分亚ppm级别的低浓度丙酮，，并在0.1-5.0 ppm的规模内对丙酮实现了优异的枯燥递增响应，，这有望增进丙酮的定量剖析从而实现诊断糖尿病。别的，，Ni0.8Fe2.2O4传感器还被进一步用于模拟呼气剖析，，通过响应差别可以区分康健人和糖尿病患者。这些效果批注，，基于异质结构的NixFe3-xO4复合质料的传感器在糖尿病诊断中具有很高的应用可行性。
作者及团队介绍
第一作者：廖祥健，，男，，壹号娱乐APP应用物理与质料学院2022级质料与化工硕士研究生。
通讯作者：黄爱萍，，女，，工学博士，，教授级高级工程师、壹号娱乐APP教授，，硕士生导师，，中国电源学会磁手艺专业委员会委员、中国电源学会会员、江门市一级高条理人才，，《磁性子料及器件》青年编委。恒久从事高性能软磁铁氧体质料研发及制造手艺研究，，科技效果“兼具双重特征高性能锰锌铁氧体质料”属于国际首创，，开创了海内锰锌铁氧体新质料研究局部引领天下的先河，，并实现了低本钱工业化。主要研究偏向：铁氧体、金属软磁及其复合质料的设计研发与制备手艺；；种种传感器（力学、气体、磁场等）的设计与应用研究。
通讯作者：刘贤哲，，男，，工学博士，，讲师，，硕士生导师，，主持广东省基础与应用基础研究基金项目（青年基金项目和面上项目）2项和广东省通俗高校特色立异项目1项；；主要研究偏向为：柔性传感质料和器件及其应用研究、新型光电质料与器件、喷墨印刷柔性电子器件。
通讯作者：罗坚义，，男，，工学博士，，教授，，博士生导师，，现任壹号娱乐APP应用物理与质料学院院长，，壹号娱乐APP柔性传感质料与器件研究开发中心主任（首创人），，国务院政府特殊津贴专家（2023），，广东省优异青年基金获得者，，国家重点研发妄想智能传感重点专项会评专家，，南粤优异西席，，江门市首届“侨乡青年模范”，，江门市优异科技事情者，，江门市“十佳西席”。主要研究领域包括：柔性传感质料与器件应用（柔性触觉传感、温度传感、气压传感和弯曲传感等）；；纳米功效质料合成；；智能调光变色质料与器件。
附文献及DOI号：
Heterostructured NixFe3-xO4 composites for sub-ppm acetone detection
DOI: 10.1016/j.snb.2025.137425
