化學電阻式氣體傳感器(CGS)是一種低功耗、低成本和高靈敏度的有害氣體檢測方法。這項技術的工作原理是測量材料與測試氣體相互作用時導電率的變化。雖然半導體金屬氧化物和二維(2D)材料已被用于CGS,但它們在存在干擾氣體的情況下對特定分析物的選擇性較差,并且需要高的操作溫度,導致高信噪比。然而,納米多孔材料由于其高比表面積、不飽和金屬活性以及三維互連導電和側基官能團的密度,已成為CGSs的一種有效替代品。多孔材料具有優異的響應和回收時間、顯著的選擇性以及檢測極低濃度氣體的能力。近日,印度理工學院Kolleboyina Jayaramulu、忠南大學Hi-Deok Lee對多孔材料作為有效的化學電阻式氣體傳感器進行了綜述研究。
本文要點:
1) 作者討論了基本的傳感機制和參數,不同類型的傳感材料,以及對整個傳感過程中各種機制的關鍵解釋。作者還將多孔材料的性能與傳統的金屬氧化物半導體(MOS)和2D材料進行了比較。
2) 最后,作者討論了傳感性能的未來方向、缺點和改進范圍,包括金屬-有機框架(MOFs)、共價有機框架(COFs)和多孔有機聚合物(POP)及其混合對應物的使用。總的來說,使用多孔材料的CGS具有廣泛的應用前景,包括監測水質、檢測有害化學物質、改善監測、預防自然災害和改善醫療保健。
Akashdeep Sharma et.al Porous materials as effective chemiresistive gas sensors Chem. Soc. Rev. 2024
DOI: 10.1039/D2CS00761D
https://doi.org/10.1039/D2CS00761D