2023年11月,团队成员周颖老师和侯星慧老师在《Sensors and Actuators B: Chemical》(材料科学大类一区,IF = 8.4)上发表题为“ Gallium ions induced in-situ MOF-derived hierarchical porous Co3O4 for ultra-high acetone response ”的研究论文。
为了监测周围环境的质量,实现糖尿病的无创筛查,有必要开发一种简单灵敏的丙酮传感器。本工作通过煅烧溶剂热合成的Co-MOF,制备了掺杂不同比例Ga元素的GCx多孔结构。Ga的加入抑制了晶粒的进一步生长,提高了GCx中粘附纳米颗粒的均匀性。气敏性能测试表明,GC4传感器在160°C时对丙酮具有极高的响应(197.6,50 ppm)和相对较低的检测限(2.3,0.1 ppm)。GCx丙酮灵敏度显著提高的主要原因在于Ga的引入调节了氧空位,为丙酮的进一步反应和扩散提供了丰富的反应激活位点,并通过调节载流子浓度放大了电阻变化。
本工作提出了一种调节传感材料氧空位和载流子浓度的方法,为高性能丙酮传感器的开发提供了新的方向。上述工作得到中国博士后科学基金项目、河南省博士后科研项目、郑州市协同创新重大专项的资助。
全文链接:https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.134832