一种稳健的高性能 H2S 传感器，可实现实际环境无线监测

《Nature Communications》：A robust high-performance H2S sensor enabling real-world wireless monitoring

　　

摘要

硫化氢（H₂S）是一种剧毒且具腐蚀性的气体，需要在复杂环境中对其超低浓度进行连续、实时监测。在此，我们报告了一种用于长期、现场检测的无线、超低功耗 H₂S 传感平台。该设备在室温下实现了超过 10,000% 的响应，计算出的检测限为 0.328 ppb，响应时间为 7 秒，同时功耗低于 0.7 μW。与商用 H₂S 传感器相比，这一性能代表了响应速度快 4–5 倍，且主动传感功耗低多达 10⁵倍。金界面金属有机框架衍生架构协同调节肖特基势垒和晶界，产生 0.4 eV 的肖特基势垒位移，并将电流密度增加了 10⁶倍以上。我们进一步展示了在受限工业环境中对食物腐败、管道泄漏和 H₂S 积聚的实际监测，突显了下一代智能环境监测的一种稳健策略。