Generation of Oxygen Vacancies in Metal–Organic Framework-Derived One-Dimensional Ni0.4Fe2.6O4 Nanorice Heterojunctions for ppb-Level Diethylamine Gas Sensing

煅烧 异质结 化学 二乙胺 惰性气体 退火(玻璃) 金属有机骨架 检出限 选择性 金属 氧气 分析化学(期刊) 纳米技术 吸附 光电子学 材料科学 物理化学 环境化学 冶金 有机化学 催化作用 色谱法
作者
Altaf Hussain,Xiaohui Zhang,Yulin Shi,Fuad Abduro Bushira,Tesfaye Hailemariam Barkae,Kaixiang Ji,Yiran Guan,Wei Chen,Guobao Xu
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.2c05119
摘要

Metal–organic frameworks (MOFs) are ideal sensing materials due to their distinctive morphologies, high surface area, and simple calcination to remove sacrificial MOF scaffolds. Oxygen vacancies (Ovs) can be efficiently generated by the thermal annealing of metal oxides in an inert atmosphere. Herein, MIL-53-based Fe and Fe/Ni-MOFs nanorices (NRs) were first prepared by using a solvothermal method, and then one-dimensional (1D) Fe2O3 and Ni0.4Fe2.6O4 NRs were derived from the MOFs after calcination at 350 °C in an air and argon (Ar) atmosphere, respectively. It was found that Ar-annealed Ni0.4Fe2.6O4 NRs have higher Ovs concentrations (82.11%) and smaller NRs (24.3 nm) than air-annealed NRs (65.68% & 31.5 nm). Beneficially, among the synthesized NRs, the Ar-Ni0.4Fe2.6O4 NRs show a higher sensitivity to diethylamine (DEA) (Ra/Rg = 23 @ 5 ppm, 175 °C), low detection limit (Ra/Rg = 1.2 @ 200 ppb), wide dynamic response (Ra/Rg = 93.5@ 30 ppm), high stability (30 days), and faster response/recovery time (4 s/38 s). Moreover, the 1D nanostructure containing heterostructures offers excellent sensing selectivity and a wide detection range from 200 ppb to 30 ppm in the presence of DEA. The outstanding gas sensing behavior can be attributable to synergistic impact, structural advantages, high concentration of Ovs, and the heterojunction interface, which can have profound effects on gas sensor performance. This study provides a unique technique for constructing high-performance gas sensors for ppb-level DEA detection and the formation of Ovs in metal oxides without the need for any additives.
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
chinaboy完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
KK完成签到,获得积分10
刚刚
我是老大应助doctor_loong采纳,获得10
1秒前
3秒前
4秒前
Nashe完成签到 ,获得积分10
5秒前
泠风来完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Ht0118发布了新的文献求助10
6秒前
完美怀亦发布了新的文献求助10
7秒前
zdu完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
cimu95发布了新的文献求助10
8秒前
歪歪吸发布了新的文献求助10
9秒前
KK发布了新的文献求助10
9秒前
彩色迎丝完成签到,获得积分10
9秒前
领导范儿应助Cimon采纳,获得10
10秒前
lyh完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
123发布了新的文献求助10
12秒前
完美怀亦完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
15秒前
你好世界完成签到,获得积分10
15秒前
cimu95完成签到,获得积分10
16秒前
Tal完成签到,获得积分10
16秒前
qianyu完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
90发布了新的文献求助10
18秒前
万能图书馆应助123采纳,获得30
19秒前
zhu哈哈发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
细心的向日葵完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
Ava应助abc采纳,获得10
21秒前
ztt发布了新的文献求助100
21秒前
21秒前
doctor_loong发布了新的文献求助10
22秒前
nt完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
Rock-Forming Minerals, Volume 3C, Sheet Silicates: Clay Minerals 2000
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 910
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
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 3262406
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2903122
关于积分的说明 8324156
捐赠科研通 2573172
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1398083
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 654018
邀请新用户注册赠送积分活动 632623