化学电阻式气体传感器(CGS)是一种低功耗、低成本和高灵敏度的有害气体检测方法。这项技术的工作原理是测量材料与测试气体相互作用时导电率的变化。虽然半导体金属氧化物和二维(2D)材料已被用于CGS,但它们在存在干扰气体的情况下对特定分析物的选择性较差,并且需要高的操作温度,导致高信噪比。然而,纳米多孔材料由于其高比表面积、不饱和金属活性以及三维互连导电和侧基官能团的密度,已成为CGSs的一种有效替代品。多孔材料具有优异的响应和回收时间、显著的选择性以及检测极低浓度气体的能力。近日,印度理工学院Kolleboyina Jayaramulu、忠南大学Hi-Deok Lee对多孔材料作为有效的化学电阻式气体传感器进行了综述研究。
本文要点:
1) 作者讨论了基本的传感机制和参数,不同类型的传感材料,以及对整个传感过程中各种机制的关键解释。作者还将多孔材料的性能与传统的金属氧化物半导体(MOS)和2D材料进行了比较。
2) 最后,作者讨论了传感性能的未来方向、缺点和改进范围,包括金属-有机框架(MOFs)、共价有机框架(COFs)和多孔有机聚合物(POP)及其混合对应物的使用。总的来说,使用多孔材料的CGS具有广泛的应用前景,包括监测水质、检测有害化学物质、改善监测、预防自然灾害和改善医疗保健。
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