2D過渡金屬二硫化物(TMD)因其豐富的活性邊緣位點、高表面積和機械靈活性而成為先進氣體傳感平臺的有效材料。然而,TMD遇到了低選擇性問題,因為它們對各種氣體表現出高響應,阻礙了它們在氣體鑒別中的實際應用。近日,首爾大學Ho Won Jang、Youngeun Kim發現,2D沸石咪唑鹽骨架葉(ZIF-L)的原位生長顯著提高了2D SnS2基氣體傳感器對H2S的選擇性。
本文要點:
1) ZIF-L選擇性地允許目標氣體H2S滲透,同時阻斷干擾氣體,包括C3H9N、NH3和揮發性有機化合物。ZIF-L/SnS2傳感器對50ppm的H2S顯示出超高的響應(1440%的電阻變化)和出色的選擇性(對干擾氣體的響應比>10.2),理論檢測限為3.61ppb。
2) 第一性原理計算闡明了ZIF-L的分子篩效應,包括尺寸排阻和吸附篩,闡釋了出色選擇性的機制。此外,使用聚對苯二甲酸乙二醇酯基板的單片柔性ZIF-L/SnS2傳感器證明了ZIF-L/TMD異質結構在柔性應用中的潛力。
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