基于金属氧化物的化学电阻传感器在环境监测、安全保护、疾病诊断等领域具有广泛的应用前景，但是基于热化学活化的传感机理的氧化物材料通常需要高工作温度，而且具有比较差的选择性，这个问题是实用面临的主要挑战。精确调控金属氧化物界面的异质结能带结构，形成独特的电子性质和光学性质，能够克服金属氧化物气体传感器面临的挑战。MOF具有可调控的结构，因此可能用于调节金属氧化物异质结能级结构。

有鉴于此，中国科学院福建物质结构研究所徐刚研究员、李春森研究员、中国科学院过程工程研究所姚明水研究员等报道对MO@MOF复合材料进行能级结构工程，改善化学传感性能。

本文要点：

（1）

金属氧化物和MOF的界面能够通过调节-NH₂官能团的数量进行合理的调控，分别取x=0，1，2，制备TiO₂@(NH₂)_x-MIL-125。TiO₂@(NH₂)_x-MIL-125将金属氧化物和MOF的优点结合，改善气体传感性能。

（2）

TiO₂@NH₂-MIL-125是首个能够在光活化后能够在室温监测浓度为1 ppb的NO₂，响应速率<0.3 min。而且具有优异的选择性和长期稳定性。这项研究揭示了能级工程对于构筑高性能传感器的重要作用，有助于解决现有材料面临的挑战。

参考文献

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