福建物构所MOX@MOFs复合高效气敏材料研究获新进展
2016-08-26 07:14:43   来源：微迷   评论：0   点击：

从传统室内厂房气体监测到智能家居和可穿戴设备等新兴领域，气敏传感器正在扮演着越来越重要的角色，其中金属氧化物（MOX）化学电阻型气敏传感器由于其制作工艺简单、成本低廉、稳定耐用而受到广泛关注，但是该类传感器对单一气体的选择性检测性能较差，如何解决这一瓶颈问题成为气敏传感器研究的热点之一。

在国家自然科学基金、福建省杰出青年基金等项目资助下，中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员徐刚和助理研究员姚明水组成的团队在MOX-金属有机骨架(MOFs)复合高效气敏材料研究方面取得进展。

该课题组提出了一种获得高效复合气敏材料的新思路：将多孔的疏水MOF包裹在ZnO纳米线表面，其中MOF材料起到了抵抗湿度刚入和催化增强ZnO气敏性能的作用，而ZnO材料承担气敏反应中心和电学信号传输的作用。这两种材料在结构上的结合实现了其性能上的协同提升。通过研究不同厚度MOF薄膜包裹的ZnO@MOF纳米线的阵列，研究人员发现新材料在相对湿度从0%变化到90%的过程中，气敏响应仅波动7.4%，远优于纯ZnO材料高达32%的数值；检测限和响应值分别提升了100和20倍；最佳操作温度下降120oC，并且响应恢复速度均有大幅度提升。这种将MOF薄膜材料与纳米结构材料结合的策略，不但有望成为提升传统气敏材料综合性能的一种普适性方法，而且为传统纳米材料的研究带来新的思路。

相关成果已发表在《先进材料》（Adv.Mater.,2016, 28 (26), 5229-5234, DOI: 10.1002/adma.201506457）上。该工作还受到Wiley-Materials Views China和X-MOL等学术平台的关注和报道。