空氣中的二氧化氮(NO2)不僅造成嚴重的環境污染，還對人類健康構成重大威脅，是危害人體健康與環境的“隱形殺手”。當前，NO2傳感技術存在諸多難點，嚴重限制其應用：難以常溫工作、能耗高；對SO2、CO2等常見氣體缺乏特異性，且對濕度敏感，亟需技術突破以滿足監測需求。
 

　　近日，微系統所程建功團隊成功研發出一種高特異性、室溫工作的NO2傳感器。該傳感器依托一種新型交替共軛聚合物，與碳納米管自適應纏繞為剛柔并濟的骨架結構，形成特異性鹵鍵側鏈協同作用位點，實現對NO2分子的精準捕獲與感知。室溫下檢測下限達到1.8ppb，并具有優異的選擇性和環境穩定性，適用于智能建筑、工業廠房、環境監測站等多場景NO2氣體檢測。
 

　　相關研究成果以“van der Waals heterojunction-based NO2 chemosensor via a synergistic halogen bond site”為題，發表在化工與環境領域頂級期刊Chemical Engineering Journal上(DOI：10.1016/j.cej.2025.166906)。中國科學院上海微系統與信息技術研究所博士研究生羅文、劉歡助理研究員為共同第一作者，通訊作者為程建功研究員、賀慶國研究員和徐煒副研究員。該研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中科院重點部署項目以及上海市啟明星計劃的資助。
 

圖1：基于鹵素鍵協同活性位點的范德華異質結構示意圖。
 

圖2：傳感器件電學敏感性能圖