金属有机框架模板化电阻:通过电磁替换使用空心金属氧化物多面体从P到N的传感类型转换
Ji-Soo Jang1, Won-Tae Koo1, Seon-Jin Choi1
1Department of Materials Science and Engineering and §Applied Science Research Institute, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) , 291 Daehak-ro, Yuseong-gu, Daejeon 305-701, Republic of Korea.
Journal of the American Chemical Society
|August 5, 2017
概括
我们开发了一种新型的MOF衍生的n型SnO2传感层, 与现有的MOF衍生传感器相比,这种新材料具有更高的响应性和选择性.
科学领域:
- 材料科学
- 纳米技术
- 化学传感器
背景情况:
- 开发高度敏感和选择性的化学传感器需要具有均催化剂功能的多孔纳米构建块.
- 金属有机框架 (MOF) 是封装催化纳米粒子 (NP) 和创建多孔结构的理想模板.
研究的目的:
- 引入一种新的MOF衍生的n型SnO2传感层,具有空洞的多面体结构.
- 通过p-n转换和统一的共催化剂功能实现增强的乙探测性能.
主要方法:
- 通过替代反应 (GRR) 从MOF模拟的p型Co3O4合成空心多面体n型SnO2结构.
- 用于MOF和残留CO3O4集群封装的PdNP,以使PdONP和p-CO3O4岛屿作为催化剂具有统一的功能.
- 通过p-n连接点研究中等和宏大孔的气体可达性和电子耗尽层的调制.
主要成果:
- 与MOF模拟的p-Co3O4空洞结构相比,GRR处理的SnO2结构表现出21.9倍的乙反应.
- 在90%的相对湿度下,在5ppm的乙下达到Rair/Rgas=22.8的反应.
- 与之前报告的MOF衍生金属氧化物传感层相比,对乙检测的选择性和响应幅度更高.
结论:
- 通过GRR和MOF模板可以实现具有高度活性的p-n半导体相变的MOF衍生的传感层.
- 开发的空心多面体n-SnO2为高度敏感和选择性的化学传感应用提供了一个有前途的平台.
- 这种方法为创建先进的MOF衍生功能材料提供了一种简单而多用途的途径.
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