MOF-on-MOF nanoarchitecturing of Fe2O3@ZnFe2O4 radial-heterospindles towards multifaceted superiorities for acetone detection

化学电阻器 异质结 材料科学 纳米技术 丙酮 介孔材料 化学工程 光电子学 化学 催化作用 有机化学 工程类 生物化学
作者
Chengjun Dong,Ruonan Tian,Yanlin Zhang,Kaili Liu,Gang Chen,Hongtao Guan,Zongyou Yin
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:442: 136094-136094 被引量:52
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.136094
摘要

Rational integration of multifunctions is an emerging strategy to develop novel chemiresistor nano platforms with superior sensing properties. Herein, a stepwise synthesis strategy is developed to assemble two MOFs with huge mismatch into MOF-on-MOF heterojunction, which was nanoarchitectured into Fe2O3@ZnFe2O4 radial-heterospindles. The Fe2O3@ZnFe2O4 heterospindles exhibited outstanding selective acetone detection with multifaceted superiorities, such as high response, low limit of detection, fast response and recovery time, and good linearity in responses with a wide concentration window. An in-depth discussion revealed that such multifaceted sensing characters can be attributed to the distinct radial-heterostructure which proffer synergetic effects in the unimpeded gas diffusion with mesoporous sensing nanoarchitecture, favored interfacial charge transport in radial heterojunction, abundant active adsorption/reaction sites by rich oxygen vacancies, and exponential/efficient tuning of sensor resistance with barrier height. This synthetic strategy here may offer a new opportunity for fabricating dual-to-multi MOFs-based advanced nanostructures towards practical chemiresistor nanoplatforms with favorable multifaceted superiorities.
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