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]
卷期号:95 (2): 1747-1754 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
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
Nico_Ding完成签到,获得积分10
1秒前
冷傲凝琴发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.2应助舒shushu采纳,获得10
2秒前
DrSong完成签到 ,获得积分10
2秒前
NexusExplorer应助lalala采纳,获得10
3秒前
bingo发布了新的文献求助10
3秒前
水谷隆也完成签到 ,获得积分10
3秒前
tiptip应助1234qwer采纳,获得10
3秒前
墨1234lr完成签到,获得积分10
4秒前
犹豫的南发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
领导范儿应助吴彦祖采纳,获得10
6秒前
CipherSage应助xzy998采纳,获得30
6秒前
7秒前
陶醉的冬卉完成签到,获得积分10
7秒前
yihuifa完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
可爱的函函应助熊猫奇思采纳,获得30
10秒前
白汐完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
大个应助Microwhale采纳,获得10
11秒前
老实的季节完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
张同学发布了新的文献求助30
13秒前
13秒前
科研通AI2S应助冷傲凝琴采纳,获得10
14秒前
宋十一发布了新的文献求助10
14秒前
和谐乐儿完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
lalala发布了新的文献求助10
17秒前
Ava应助arui采纳,获得10
17秒前
科研通AI2S应助王欣瑶采纳,获得10
17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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6031110
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7711534
关于积分的说明 16196059
捐赠科研通 5178094
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2771027
邀请新用户注册赠送积分活动 1754430
关于科研通互助平台的介绍 1639636