空气中的二氧化氮（NO2）不仅造成严重的环境污染，还对人类健康构成重大威胁，是危害人体健康与环境的“隐形杀手”。当前，NO2传感技术存在诸多难点，严重限制其应用：难以常温工作、能耗高；对SO2、CO2等常见气体缺乏特异性，且对湿度敏感，亟需技术突破以满足监测需求。
近日，微系统所程建功团队成功研发出一种高特异性、室温工作的NO2传感器。该传感器依托一种新型交替共轭聚合物，与碳纳米管自适应缠绕为刚柔并济的骨架结构，形成特异性卤键侧链协同作用位点，实现对NO2分子的精准捕获与感知。室温下检测下限达到1.8ppb，并具有优异的选择性和环境稳定性，适用于智能建筑、工业厂房、环境监测站等多场景NO2气体检测。
相关研究成果以“van der Waals heterojunction-based NO2 chemosensor via a synergistic halogen bond site”为题，发表在化工与环境领域顶级期刊Chemical Engineering Journal上（DOI：10.1016/j.cej.2025.166906）。中国科学院上海微系统与信息技术研究所博士研究生罗文、刘欢助理研究员为共同第一作者，通讯作者为程建功研究员、贺庆国研究员和徐炜副研究员。该研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院重点部署项目以及上海市启明星计划的资助。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894725077459
图1：基于卤素键协同活性位点的范德华异质结构示意图。
图2：传感器件电学敏感性能图
