双MOF衍生ZnO/In2O3纳米复合材料的水热合成及其对乙醇胺的气敏性能增强研究

《Sensors and Actuators A: Physical》：Hydrothermal synthesis of ZnO/In 2O 3 nanocomposites derived from dual MOFs to enhance the gas sensing performance for ethanolamine

本文推荐一种基于双金属有机框架（MOF）衍生的ZnO/In2O3纳米复合材料，采用两步水热法合成，用于增强对有害挥发性有机物乙醇胺（EA）的气敏检测。该传感器在240°C下对50 ppm EA响应高达237.761，检测限低至1 ppm，并具备优异线性（R2=0.99732）、重复性及选择性，其性能提升源于n-n异质结界面电荷转移与分级多孔结构的协同效应。

　　

章节亮点

ZnO/In₂O₃-8复合材料的气敏性能

本研究展示了一种通过两步水热法合成的双MOF衍生ZnO/In₂O₃复合材料（ZnO/In₂O₃-8）。与纯ZnO、ZnO/In₂O₃-10和ZnO/In₂O₃-4相比，ZnO/In₂O₃-8传感器对乙醇胺（EA）表现出更优的气敏性能。在其最佳工作温度240°C下，对50 ppm EA的响应高达237.761，响应/恢复时间分别仅为31秒和21秒。此外，该传感器在1-50 ppm浓度范围内展现出优异的线性响应（Y=4.75292X-0.43654，R²=0.99732），检测限低至1 ppm（S=10.3），并具备良好的重复性和选择性。性能增强机制源于ZnO/In₂O₃ n-n异质结驱动的界面电荷转移加速表面反应动力学，以及双MOF衍生的分级结构提供丰富的气体吸附位点。

结论

本研究通过两步水热法成功制备了双MOF衍生的ZnO/In₂O₃复合材料（ZnO/In₂O₃-8）。该材料为高灵敏度、可靠实时监测EA提供了有前景的策略。