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:12
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
嗯呢嗯呢应助August采纳,获得200
刚刚
1秒前
脑洞疼应助磕学少女采纳,获得10
1秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
乐乐应助小鱼儿采纳,获得10
4秒前
4秒前
星辰大海应助如沐风采纳,获得10
4秒前
feifei发布了新的文献求助10
4秒前
充电宝应助迅猛2002采纳,获得10
5秒前
SciGPT应助勤劳的音响采纳,获得10
6秒前
秀丽雁芙发布了新的文献求助10
7秒前
hopen完成签到,获得积分10
7秒前
大盆发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
852应助大方小苏采纳,获得10
8秒前
9秒前
无用的老董西完成签到 ,获得积分10
9秒前
香香发布了新的文献求助10
9秒前
神勇中道完成签到,获得积分10
10秒前
大个应助liuying采纳,获得10
10秒前
10秒前
脑洞疼应助TT2022采纳,获得10
11秒前
英俊的铭应助天天采纳,获得10
11秒前
erhao发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
欢喜烧鹅完成签到,获得积分10
13秒前
111完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
爆米花应助GOODYUE采纳,获得10
14秒前
隐形不凡完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
迅猛2002完成签到,获得积分10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
领导范儿应助yefeng采纳,获得10
16秒前
16秒前
Catsing发布了新的文献求助30
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
《微型计算机》杂志2006年增刊 1600
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1000
DESIGN GUIDE FOR SHIPBOARD AIRBORNE NOISE CONTROL 600
NMR in Plants and Soils: New Developments in Time-domain NMR and Imaging 600
Electrochemistry: Volume 17 600
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4959120
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4219993
关于积分的说明 13139275
捐赠科研通 4003365
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2190793
邀请新用户注册赠送积分活动 1205401
关于科研通互助平台的介绍 1116823