一种用于超高性能柔性 NO 传感器的导电金属有机框架纳米管简便合成策略

发布者:闫永坤发布时间:2022-08-08浏览次数:840

导电金属有机骨架(EC-MOF)由金属中心和有机配体框架构成,其配比和形貌可调,在众多研究领域中均展现出广阔的应用前景。其中Cu-BHT由于其创纪录的高电导率而受到人们的极大关注。然而,众所周知,Cu-BHT为无孔结构,因此导致其的比表面积较小,这必然限制其在传感和催化中的实际应用。

为了解决上述问题,同时增加其表面的反应活性位点,复旦大学材料科学系分子材料与器件实验室开发了一种简单的仅通过一步法即可合成大量的中空管状的Cu-BHT纳米管(Cu-BHT-NTs)的方法。即通过简单的将金属铜盐和配体按一定比例溶解在乙醇中,随后将该混合溶液至于低温环境,短时间内即可生成大量Cu-BHT-NTs。实验结果表明Cu-BHT-NTs不仅具有更高的比表面积,而且具有高的反应活性位点(Cu2c)。因此,Cu-BHT-NTs的成功制备将极大的推动其在催化及传感领域的应用。

鉴于以上优点,成功构建了基于DPPTT/Cu-BHT-NTs异质结构的有场效应晶体管(OFET)气体传感器。该传感器对一氧化氮(NO)气体具有出色的选择性,高的灵敏度(最高可达13610%)和较低的检测下线(5ppb)。此外,进一步成功组装了基于异质结OFET传感器的柔性器件,保证了气体传感器佩戴和携带的便利性,为下一代可穿戴智能电子开辟了新的途径。

上述成果于近日,以“Facile Synthesis of Conductive Metal−Organic Frameworks Nanotubes for Ultrahigh-Performance Flexible NO Sensors”为题在线发表于《small methods》上。博士生王良杰为本文第一作者,通讯作者为刘云圻院士,赵岩青年研究员和王帅研究员。上述研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市自然科学基金的资助。

文章链接DOI: 10.1002/smtd.202200581