ZIF-8/MWCNT-nanocomposite based-resistive sensor for highly selective detection of acetone in parts-per-billion: Potential noninvasive diagnosis of diabetes

丙酮 检出限 吸附 沸石咪唑盐骨架 碳纳米管 选择性 材料科学 石英晶体微天平 纳米复合材料 离子迁移光谱法 气体分析呼吸 咪唑酯 每个符号的零件数 挥发性有机化合物 化学工程 重复性 纳米技术 化学 色谱法 吸附 金属有机骨架 无机化学 有机化学 质谱法 工程类 催化作用
作者
Setareh Homayoonnia,Seonghwan Kim
出处
期刊:Sensors and Actuators B-chemical [Elsevier]
卷期号:393: 134197-134197 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.snb.2023.134197
摘要

Zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8) is a promising metal-organic framework for gas sensing applications in humid conditions due to its inherent hydrophobicity. However, its low sorption capacity for alcohols and acetone at room temperature and atmospheric pressure limits its applications. To overcome this, a novel composite of ZIF-8 and bare multiwall-carbon-nanotubes (MWCNTs) was developed, significantly enhancing its sorption capacity for alcohols and acetone. A ZIF-8/MWCNT-coated quartz crystal microbalance (QCM) sensor successfully detected these volatile organic compounds (VOCs) at 0.62 parts-per-million (ppm) under ambient conditions, a marked improvement over ZIF-8 alone. However, selectivity towards acetone, a crucial biomarker for diabetes, is lacking when other VOCs are present. This study investigates the effect of different sensing platforms with varying response mechanisms on achieving high selectivity for acetone using a ZIF-8/MWCNT-coated QCM and a chemiresistive sensor. The chemiresistive-sensor demonstrated excellent acetone detection performance, with high selectivity, low humidity response, good repeatability, complete reversibility, and rapid response. Remarkably, it achieved a limit of detection of 1.7 parts-per-billion (ppb) at ambient conditions, three orders of magnitude lower than the concentration in the exhaled breath of diabetic patients (1.8 ppm). This breakthrough highlights the high potential of the sensor for diabetes diagnosis and monitoring through breath analysis.

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
jackie完成签到,获得积分10
1秒前
Lengbo完成签到,获得积分10
3秒前
友好的牛排完成签到,获得积分10
9秒前
海儿的小宝贝完成签到,获得积分10
9秒前
暮迟途远完成签到,获得积分10
9秒前
DDAIDN完成签到,获得积分10
9秒前
诸葛丞相完成签到 ,获得积分10
9秒前
JamesPei应助平淡的小懒虫采纳,获得30
11秒前
寒桥发布了新的文献求助10
11秒前
龙龙完成签到 ,获得积分10
11秒前
星辰大海应助小七采纳,获得10
12秒前
SANDY完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
小伙子完成签到,获得积分0
13秒前
第二十篇完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
tzq完成签到,获得积分10
15秒前
Min发布了新的文献求助10
17秒前
美丽的鞋垫完成签到 ,获得积分10
17秒前
科研通AI2S应助jlwang采纳,获得10
18秒前
玩命的代梅完成签到,获得积分10
18秒前
神奇海螺发布了新的文献求助10
18秒前
Nature完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
明芷蝶完成签到,获得积分10
19秒前
沐沐1003完成签到,获得积分10
19秒前
芋泥红豆椰椰完成签到,获得积分10
20秒前
科研通AI2S应助一个小胖子采纳,获得10
20秒前
兔子不爱吃胡萝卜完成签到 ,获得积分10
20秒前
Zheng完成签到 ,获得积分10
22秒前
典雅葶完成签到 ,获得积分10
22秒前
开心的母鸡完成签到,获得积分10
23秒前
默默的巧蕊完成签到,获得积分10
23秒前
zhoushaoyun2000完成签到,获得积分10
24秒前
李222222完成签到 ,获得积分10
25秒前
bob完成签到,获得积分10
25秒前
NexusExplorer应助小七采纳,获得10
25秒前
善良的焦完成签到,获得积分10
25秒前
暴躁的问兰完成签到 ,获得积分10
27秒前
高分求助中
The ACS Guide to Scholarly Communication 2500
Microlepidoptera Palaearctica, Volumes 1 and 3 - 13 (12-Volume Set) [German] 1122
Subjective Well-Being and Life Satisfaction (第二版) 1000
The Data Economy: Tools and Applications 1000
PraxisRatgeber Mantiden., faszinierende Lauerjäger. – Buch gebraucht kaufen 700
Mantiden - Faszinierende Lauerjäger – Buch gebraucht kaufen 700
Acute Care Physical Therapy 500
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 3095267
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2747176
关于积分的说明 7593269
捐赠科研通 2398823
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1272701
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 615427
版权声明 598931