Facile Synthesis of Conductive Metal−Organic Frameworks Nanotubes for Ultrahigh‐Performance Flexible NO Sensors

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作者
Liangjie Wang,Xin Chen,Zhengran Yi,Rui Xu,Junjie Dong,Shuai Wang,Yan Zhao,Yunqi Liu
出处
期刊:Small methods [Wiley]
卷期号:6 (9) 被引量:14
标识
DOI:10.1002/smtd.202200581
摘要

Cu-benzenehexathiol (Cu-BHT) has attracted significant attention due to its record high electrical conductivity and crystal defects Cu2c . However, the nonporous structure and small specific surface area of Cu-BHT with two-dimensional kagome lattice invariably limit its practical application in sensing and catalysis. In this work, Cu-BHT nanotubes (Cu-BHT-NTs) are designed and prepared via a facile homogeneous reaction to solve these problems. Compared with the traditional nanorod-like structure, the Cu-BHT-NTs not only have a higher specific surface area but also possess a higher proportion of crystal defects (66.6%). The successfully configured DPPTT/Cu-BHT-NTs heterostructure organic field-effect transistor (OFET)-based sensor exhibits excellent sensitivity as high as 13 610%, a minimum detection limits down to 5 ppb, and exceptional selectivity to nitric oxide (NO) toxic gases. Theoretical analysis systematically shows that Cu2c sites in the Cu-BHT-NTs increase the number of electrons transferred from the heterostructure to NO molecules, confirming that the high sensitivity and selectivity result from the high binding between Cu-BHT-NTs and NO molecules. Furthermore, a fully flexible device based on the heterojunction OFET sensor is prepared to ensure the convenience of wearing and carrying gas sensors, opening up a new avenue for the next generation of wearable intelligent electronics.
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