图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

特邀报告金属有机框架基气体传感器制备及其应用

编号：244 访问权限：仅限参会人更新：2024-04-15 17:54:25 浏览：83次收藏取消收藏

2024-05-12 15:40

20min

[K] 论坛10：能源催化与传感 [K-2] 论坛10下午

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摘要

二维导电金属有机框架（MOFs）具有高比表面积、可调的拓扑结构、孔径大小、形状、主客体相互作用和更多裸露活性位点。此外，由于金属配位中心和具有氧化还原特性的有机配体之间的d-π轨道耦合，它们还具备导电特性，能够选择性富集特定气体，对于制备高灵敏度和高选择性的气体传感器具有重要意义。导电MOF基气体传感器的灵敏度、检测极限、响应和恢复时间受到两个决定因素的影响：载流子浓度和载流子迁移率。这些因素受到金属离子与有机配体间有限的轨道重叠、较弱的配体间π-π相互作用、堆垛结构和加工方法等多重制约。为此，我们采用模板辅助生长策略，利用二维模板（如MXene、石墨烯等）在二维平面内的原子级别平整性、优异的导电性以及与所选MOF晶格匹配效应，构建一系列具有优异溶液可加工性、高孔隙率和高导电性的MOF基异质结。这些异质结构的气体传感器表现出优异的传感特性，如高灵敏度和高选择性，在多种场景下实现了传感应用。最后，结合实验和理论计算结果，我们探讨了传感作用机制和构效关系。