基于金屬氧化物的化學電阻傳感器在環境監測、安全保護、疾病診斷等領域具有廣泛的應用前景，但是基于熱化學活化的傳感機理的氧化物材料通常需要高工作溫度，而且具有比較差的選擇性，這個問題是實用面臨的主要挑戰。精確調控金屬氧化物界面的異質結能帶結構，形成獨特的電子性質和光學性質，能夠克服金屬氧化物氣體傳感器面臨的挑戰。MOF具有可調控的結構，因此可能用于調節金屬氧化物異質結能級結構。
有鑒于此，中國科學院福建物質結構研究所徐剛研究員、李春森研究員、中國科學院過程工程研究所姚明水研究員等報道對MO@MOF復合材料進行能級結構工程，改善化學傳感性能。
金屬氧化物和MOF的界面能夠通過調節-NH2官能團的數量進行合理的調控，分別取x=0，1，2，制備TiO2@(NH2)x-MIL-125。TiO2@(NH2)x-MIL-125將金屬氧化物和MOF的優點結合，改善氣體傳感性能。
（2）
TiO2@NH2-MIL-125是首個能夠在光活化后能夠在室溫監測濃度為1 ppb的NO2，響應速率<0.3 min。而且具有優異的選擇性和長期穩定性。這項研究揭示了能級工程對于構筑高性能傳感器的重要作用，有助于解決現有材料面臨的挑戰。
參考文獻
Wei-Hua Deng, Min-Yi Zhang, Chun-Sen Li, Ming-Shui Yao, Gang Xu, Energy-Level Alignment at TiO2@NH2-MIL-125 Interface for High-Performance Gas Sensing, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202419195
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202419195
