2D过渡金属二硫化物(TMD)因其丰富的活性边缘位点、高表面积和机械灵活性而成为先进气体传感平台的有效材料。然而,TMD遇到了低选择性问题,因为它们对各种气体表现出高响应,阻碍了它们在气体鉴别中的实际应用。近日,首尔大学Ho Won Jang、Youngeun Kim发现,2D沸石咪唑盐骨架叶(ZIF-L)的原位生长显著提高了2D SnS2基气体传感器对H2S的选择性。
本文要点:
1) ZIF-L选择性地允许目标气体H2S渗透,同时阻断干扰气体,包括C3H9N、NH3和挥发性有机化合物。ZIF-L/SnS2传感器对50ppm的H2S显示出超高的响应(1440%的电阻变化)和出色的选择性(对干扰气体的响应比>10.2),理论检测限为3.61ppb。
2) 第一性原理计算阐明了ZIF-L的分子筛效应,包括尺寸排阻和吸附筛,阐释了出色选择性的机制。此外,使用聚对苯二甲酸乙二醇酯基板的单片柔性ZIF-L/SnS2传感器证明了ZIF-L/TMD异质结构在柔性应用中的潜力。
Soo Min Lee et.al In-Situ Growth of 2D MOFs as a Molecular Sieving Layer on SnS2 Nanoflakes for Realizing Ultraselective H2S Detection Adv. Functional Mater. 2025
https://doi.org/10.1002/adfm.202417019