基于UIO-66-NH2/V2CTx复合薄膜的多功能QCM传感器在甲醛气体检测与呼吸行为监测中的创新应用

本研究开发了一种基于UIO-66-NH2/V2CTx纳米复合材料修饰的石英晶体微天平（QCM）传感器，实现了室温下对甲醛的高灵敏度检测（13.26 Hz/ppm）和快速响应（21/27秒），最低检测限达100 ppb。通过决策树模型对呼吸行为进行智能分类（准确率97.7%），为疾病辅助筛查提供新方案。

　　

亮点

本研究通过原位合成技术将UIO-66-NH₂修饰于V₂CT_x MXene表面，构建了具有丰富官能团的纳米复合材料。该传感器在室温下对甲醛表现出卓越的灵敏度（13.26 Hz/ppm）和快速响应能力（21秒吸附/27秒脱附），其吸附行为符合Langmuir模型（吸附系数18.7 ppm^?1s^?1）。通过设置UIO-66参考传感器有效抑制湿度干扰，拓展了其在复杂环境下的应用潜力。

结论

基于UIO-66-NH₂/V₂CT_x的QCM传感器成功实现了对甲醛气体的高精度检测，其多种官能团的协同作用赋予了优异的敏感特性。该传感器同时具备呼吸行为监测功能，通过决策树模型对六种呼吸模式进行智能识别（97.7%准确率），在疾病辅助筛查领域展现出重要应用价值。