挥发性有机化合物（VOC）表征在环境诊断、生物医学和食品科学中起着关键作用。例如，微生物与食品之间的微生物反应会产生各种VOC生物标志物，为量化食品新鲜度的有前景的方法铺平了道路。三乙胺（TEA）是最具代表性的生物标志物之一，随着肉类腐败过程中蛋白质降解的发展，其浓度升高。然而，实现高灵敏度的TEA实时监测仍然是一个巨大的挑战，限制了个性化食品新鲜度识别。

尽管气相色谱-质谱（GC-MS）和光学设备等各种技术可以提供准确的VOC检测，但它们被认为昂贵、不便携、耗时，需要专业的操作技能，限制了它们作为个性化测量工具的使用。为了实现便携式VOC检测，已经开发了各种检测技术，如声学型、化学电阻型和比色型。特别是，化学电阻传感器件具有灵敏度高、成本低、操作简单、结构和制造工艺简单等优点，引起了研究人员的极大兴趣。研究最广泛的化学电阻TEA传感器基于金属氧化物，通过化学分析物和金属氧化物的活性氧之间的氧化还原反应，通过电阻变化检测TEA。然而，为了提高灵敏度，基于金属氧化物的传感器需要加热过程（>240°C）来增强吸附电荷迁移动力学。这种策略可能会受到配置复杂性增加、额外能耗、令人不快的选择性和明显基线漂移的影响。此外，加热过程还导致传感材料的晶粒生长，降低了器件的稳定性和寿命。因此，这些缺点使得基于金属氧化物的化学电阻传感器难以集成到便携式系统中。尽管出现了室温（RT）VOC传感器，但由于分析物和传感材料之间的弱反应能量和低电导率调制，它们的灵敏度和响应/恢复特性往往受到限制。之前报道的RT TEA传感器的检测限高于百万分之二（ppm）。因此，在室温下快速检测十亿分之一（ppb）水平的挥发性有机化合物仍然不可用。

最近，LC（电感电容）无线传感器在医疗保健和环境治理领域的实时传感方面显示出巨大的前景。这种传感器可以同时执行包括信号处理和转导在内的多种功能，从而实现高效的实时化学传感。然而，由于LC传感器的固有原理和高噪声，低浓度化学分析物的传感信号不易检测到，限制了它们在实践中的应用。气敏材料对化学分析物的传统吸附电荷转移动力学工程面临着灵敏度和恢复时间的权衡，这在之前的气敏材料研究中很普遍。值得注意的是，LC无线传感器具有多传输特性，如电阻型和电容型，这会同时影响设备的回波损耗（S11）。因此，这可能意味着一种有前景的方法，通过结合LC无线传感器的多个传感参数的响应来增强对VOC分析物的响应。同时，这也代表了一种新的策略，可以在不牺牲恢复动力学的情况下同时进行多转换过程，从而解决灵敏度和恢复之间的权衡问题，这与异质结协同效应等传统敏化策略完全不同。然而，这一概念从未得到验证，其实现受到两个因素的影响：（1）室温下传感材料和TEA之间的有效吸附电荷迁移动力学；（2）传感材料的多重传输特性。从根本上说，设计快速、高灵敏度的LC传感器以在RT下进行VOC传感需要材料、设备和传感机制层面的协同进步。

来源：传感器专家网