Metalloporphyrin-Based Metal–Organic Frameworks for the Ultrasensitive Chemiresistive Detection of NO2: Effect of the Central Metal on Tuning the Sensing Performance

金属有机骨架 金属 材料科学 纳米技术 化学 物理化学 吸附 冶金
作者
Yuming Zhang,Qi Liu,Qiqi Sun,Hao Li,Jingshun Shen,Heyuan Liu,Wenmiao Chen,Yuexing Zhang,Yanli Chen
出处
期刊:ACS Sensors [American Chemical Society]
卷期号:8 (11): 4353-4363 被引量:38
标识
DOI:10.1021/acssensors.3c01740
摘要

The highly sensitive and selective detection of trace hazardous gases at room temperature is very promising for health protection and environmental safety. Herein, chemiresistive sensors for NO 2 were fabricated based on self-assembled films of the four metalloporphyrin (MPor)-based metal–organic frameworks PCN-222-M (M = Cu, Ni, Co, Fe) by the quasi-Langmuir–Shäfer method. It is found that the relative responses of the four PCN-222-M films are linearly related to the NO 2 concentration, and the PCN-222-Cu possessed an unprecedented high response to NO 2 with a sensitivity of 2209% ppm –1 in the 4–20 ppb range and a low limit of detection (LOD) of 0.93 ppb, achieving the best performance reported so far for NO 2 detection at room temperature. Meanwhile, PCN-222-Ni showed the fastest recovery among the four PCN-222-M films, which can be used for the rapid detection of NO 2 . Excellent reproducibility, stability, selectivity, and moisture resistance are shown for both PCN-222-Cu and PCN-222-Ni. Combining the experimental study and density functional theory (DFT) calculation, the essential roles of MPor units and the MPor/Zr 6 cluster hybrid material in tuning the Fermi level and the electron transfer between PCN-222-M and NO 2 were further proved. These were less considered topics in previous studies on MOFs. This work explores the application of MPor-based MOFs in gas sensing by selecting appropriate MPor units, thus providing guidance for the development of MOF-based chemiresistive sensors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小为发布了新的文献求助10
刚刚
小菜发布了新的文献求助10
1秒前
00000完成签到 ,获得积分10
1秒前
suzhenyue的应助被明亮寻云采纳,获得10
1秒前
1秒前
byloo完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
沉梦昂志_hzy完成签到,获得积分0
2秒前
yelvt完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
奋斗舞仙发布了新的文献求助10
2秒前
MG完成签到,获得积分10
2秒前
忐忑的惜寒完成签到,获得积分10
3秒前
谢某某完成签到,获得积分10
3秒前
无敌大帅哥完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
科研通AI6.4的应助被不看采纳,获得10
4秒前
guiguio发布了新的文献求助10
4秒前
追寻思雁完成签到,获得积分10
4秒前
卡密完成签到,获得积分10
4秒前
zjs的应助被RADSUN采纳,获得20
5秒前
Denz完成签到,获得积分10
5秒前
哈哈发布了新的文献求助10
5秒前
retr0完成签到,获得积分10
5秒前
针地很不戳完成签到,获得积分10
6秒前
连敏锐发布了新的文献求助10
6秒前
赘婿的应助被Nina采纳,获得10
6秒前
可颂完成签到,获得积分10
6秒前
Melody发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
笑然发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
脑洞疼的应助被boltos采纳,获得10
7秒前
搞怪乌龟发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
solitude完成签到,获得积分10
8秒前
就酱完成签到,获得积分10
9秒前
alan完成签到,获得积分10
9秒前
向阳完成签到 ,获得积分10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8116220
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9522214
关于积分的说明 21537948
捐赠科研通 7694583
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3413891
关于科研通互助平台的介绍 2540078
邀请新用户注册赠送积分活动 2453739