포름 알데히드의 고성능을 감지하기위한 새로운 nannosheets

Lee Hana 이하나 May 28, 2025 May 28, 2025 1 min read

Lexie 코너를 검사했습니다2025 년 5 월 28 일

발표 된 연구에서 고급 세라믹을위한 잡지 2025 년 5 월 14 일, 중국 장부 대학교의 Guiwu Liu가 이끄는 연구팀은 PT 나노 클랜트로 장식 된 COFE의 합성에 대해보고했다.₂에₄/공동₃에₄ 포름 알데히드 (HCHO)의 선택적 검출을위한 솔루션 기반 방법을 사용합니다. 나노 시트는 2 차원 Fe-Co 금속 유기 프레임 (MOF)에서 파생됩니다.

결과 Pt₂/cofa₂에₄/공동₃에₄ 복합재는 높은 감도, 선택성, 반복성 및 장기 안정성을 포함하여 HHHO에 대한 강력한 민감한 성능을 보여 주었다. 센서는 280 ° C에서 95.5 내지 100 ppm 사이의 HCHO 농도에 반응했으며 최대 6 ppb의 한계를 나타냈다.

온도 프로그래밍 된 디스 흡수 (TPD) 및 그 자리에서 분광법 (드리프트)의 적외선 푸리에 형질 전환의 확산 반사를 사용하여 물질의 표면에서 HCHO 흡착 흡착을 연구 하였다. 기능 밀도 이론 (DFT)의 예산은 Pt₂/cofa₂에₄/공동₃에₄ 구조는 흡착 에너지가 가장 낮았으며 테스트 된 것 중에서 가장 안정적인 구성이었습니다.

이론적 분석은 물질의 민감한 능력이 이종 인터페이스와 HCHO와의 피상적 반응을 통한 전자의 전송에서 비롯된 것으로 제안했다. 향상된 민감도는 PT 나노 클렌더의 더 많은 이종 -정액 및 촉매 활동의 생성에 기인합니다.

이 작업은 고귀한 금속으로 장식 된 MOF에서 파생 된 이종 접합을 생산함으로써 휘발성 유기 화합물 (VOC)의 고성능 센서를 생성하는 직접적인 접근법입니다.

이 논문에서 우리는 PT 나노 스크스 변형 카페를 합성했다₂에₄/공동₃에₄ Nannosheeta는 Lagog Solutions에 의해 2D Fe-Co MOF를 얻었고 PT 부하의 최적 용량을 탐색했습니다. Pt₂/cofa₂에₄/공동₃에₄ 복합재는 감도, 선택성, 재생 가능 및 장기 안정성을 포함하여 HCHO에 대한 특별한 민감한 성능을 보여줍니다. Pt₂/cofa₂에₄/공동₃에₄ 센서는 280 ° C에서 95.5 ~ 100 ppm HCHO, 6ppb의 이론적 LOD에 도달합니다.

Guanjun Qiao, Jiangsu University의 재료 과학 및 공학 학교 교수

또한 Guanjun Qiao는 재료 및 가스 민감한 센서, 광 사고 전기 변환 장치, 고급 세라믹 및 구성에 중점을 둔 수석 전문가입니다.

Qiao는 덧붙였다.전이 금속 (FE, CO, NOR 등)을 기반으로 한 이중 차원 금속 유기 프레임 (2D MOF)은 다공성 구조에서 파생 된 더 큰 특수 표면을 보유하는 자체 소급에 대한 재료를 약속하는 것으로 간주되므로 가스 민감도 반응에서 더 활발한 위치를 차지할 수 있습니다.. “

고귀한 금속 나노 입자의 표면의 변형은 종종 촉매 활성이 개선되고 분산이 개선되어 결합 된 효과로 인해 성능의 상당한 개선을 초래한다. 현저하게, 2D 재료는 귀족 금속의 응집을 방지하여 나노 시트 표면에 균일 한 분포를 허용하는 데 도움이 될 수 있습니다.

“2D Fe-Co MOF를 전임자로 사용하면 하나의 돌로 두 마리의 새를 죽이는 효과를 얻을 수 있습니다.“Guanjun Qiao를 추가했습니다.

Pt₂/cofa₂에₄/공동₃에₄ 복합재는 테스트 된 샘플들 사이에서 가장 강력한 반응을 보였으며, 반응성 14.7, 6.77 및 2.9 배 더 높은 CoFA보다 높았습니다.₂에₄공동₃에₄그리고 카페₂에₄/공동₃에₄그게. COFA 반응성 증가₂에₄/공동₃에₄ 주로 P -P 화합물의 생성에 기인합니다.

또한 커피₂에₄/공동₃에₄ 2D MOF 템플릿을 사용하여 합성 된 HCHHO에 대한 33의 반응성이 나타 났으며, 이는 산란 된 카페의 것보다 상당히 큽니다.₂에₄/공동₃에₄ (20.5). 이러한 개선은 2D-MOF 마이드 재료의 더 큰 특수 표면과 다수의 반응성 위치로 인해 발생합니다.

Qiao는 다음과 같이 지적했다.Pt₂/cofa₂에₄/공동₃에₄PT 나노 케이스를 포함하여 COFA와 함께 Schottky 이종 접합을 생성합니다.₂에₄ 그리고 공동₃에₄가스 감도 성능의 추가 개선. 또한 소형 크기의 PT는 산소 분자의 해리에 대한 화학적 감작의 촉매로서 작용할 수 있으며, 표면에 흡착 된 산소 종의 양을 증가시키고 물질 감도를 향상시킬 수있다.. “

Yuli Zhao, Xiangzhao Zhang 및 Guiwu Liu는 중국 Zhenjiang에있는 Jiangs University의 재료 및 공학에 관한 과학 학교; Jiangsu University의 기계 공학 학교 Mingyuan Wang; Jiangs University의 지능형 농업 기계 및 장비의 이론 및 기술을위한 주요 실험실의 Siwei Liu도 연구에 기여했습니다.

이 연구는 중국의 자연 과학 재단 (Grant No. 51950410596), Jiangsu Province (BE2019094), JSCCTD202146 및 우수한 사후 도로커를위한 Jiangsu 프로그램의 주요 계획 인 National Foundation (Grant No. 51950410596)의 지원을 받았습니다.

연구팀은 Jiangsu University의 고성능 컴퓨터 플랫폼과이 연구에 사용 된 컴퓨터 리소스를 제공하기 위해 고급 컴퓨팅 동부 중국 하위 센터에 대한 감사를 전합니다.