Covalent-Organic-Framework-Modified Quartz Crystal Microbalance Sensor for Selective Detection of Hazardous Formic Acid

石英晶体微天平 材料科学 甲酸 共价键 危险废物 化学工程 纳米技术 无机化学 有机化学 废物管理 吸附 化学 工程类
作者
Lamiaa Reda Ahmed,Johann Lüder,Amit Kumar,Ahmed F. M. EL‐Mahdy
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsami.4c04630
摘要

Covalent organic frameworks (COFs) are a novel family of porous crystalline materials utilized in various advanced applications. However, applying COFs as a hazardous organic acid gas sensor is substantial but still challenging. Herein, a phenylenediamine-based covalent organic framework (TPDA-TPB COF) featuring excellent crystallinity, ultrastable thermal stability, and high surface area was successfully constructed. Then, the TPDA-TPB COF-modified quartz crystal microbalance (QCM) sensor is fabricated by immobilizing the TPDA-TPB COF thin film on the gold-QCM chip. The fabricated TPDA-TPB COF-modified QCM sensor demonstrates a rapid response, excellent reproducibility, high selectivity, and sensitivity to formic gas, arising from hydrogen-bonding interactions between formic acid and the outermost layer of the TPDA-TPB COF, as determined by extensive analysis and density functional theory calculations. The basic sites of the TPDA-TPB COF, which are numerous due to its high nitrogen content, and the carboxylic acid groups present in formic acid exhibit efficient interactions. The sensitivity of the TPDA-TPB COF-modified QCM sensor was found to be 7.75 Hz ppm–1 at standard room temperature and pressure conditions, with a limit of detection (LOD) of formic acid down to 1.18 ppm, which is significantly below the workplace olfactory threshold limit of 5.0 ppm established by the Occupational Safety and Health Administration. The TPDA-TPB COF-modified QCM sensor exhibits remarkable detecting capabilities, making it highly attractive for detecting organic acid vapors in diverse applications that require superior performance.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
阿北应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得30
1秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得30
1秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得20
1秒前
豆豆发布了新的文献求助10
2秒前
Bobby完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
完美世界应助榴莲姑娘采纳,获得10
2秒前
mamacita完成签到,获得积分10
3秒前
一路硕博完成签到,获得积分10
3秒前
星宫金魁完成签到 ,获得积分10
4秒前
JamesPei应助请安静采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
啦啦啦啦完成签到 ,获得积分10
5秒前
哆啦η梦完成签到,获得积分10
6秒前
吃吃货完成签到 ,获得积分10
6秒前
bkagyin应助wsh采纳,获得10
7秒前
8秒前
hcd12138完成签到,获得积分10
8秒前
善学以致用应助jialin采纳,获得10
8秒前
9秒前
huangJP发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
pptt发布了新的文献求助10
10秒前
美好的含蕊完成签到,获得积分10
11秒前
雯雯子发布了新的文献求助30
12秒前
12秒前
RN发布了新的文献求助10
13秒前
七月完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
中国国际图书贸易总公司40周年纪念文集: 史论集 2500
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Дружба 友好报 (1957-1958) 1000
The Data Economy: Tools and Applications 1000
How to mix methods: A guide to sequential, convergent, and experimental research designs 700
Mantiden - Faszinierende Lauerjäger – Buch gebraucht kaufen 600
PraxisRatgeber Mantiden., faszinierende Lauerjäger. – Buch gebraucht kaufe 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3112109
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2762259
关于积分的说明 7669812
捐赠科研通 2417362
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1283102
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 619297
版权声明 599583