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Conductive Framework Materials for Chemiresistive Detection and Differentiation of Toxic Gases
Accounts of Chemical Research ( IF 16.4 ) Pub Date : 2024-09-11 , DOI: 10.1021/acs.accounts.4c00319 Georganna Benedetto 1 , Katherine A Mirica 1
Accounts of Chemical Research ( IF 16.4 ) Pub Date : 2024-09-11 , DOI: 10.1021/acs.accounts.4c00319 Georganna Benedetto 1 , Katherine A Mirica 1
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Sensing complex gaseous mixtures and identifying their composition and concentration have the potential to achieve unprecedented improvements in environmental monitoring, medical diagnostics, industrial safety, and the food/agriculture industry. Electronically transduced chemical sensors capable of recognizing and differentiating specific target gases and transducing these chemical stimuli in a portable electronic device offer an opportunity for impact by bridging the utility of chemical information with global wireless connectivity. Among electronically transduced chemical sensors, chemiresistors stand out as particularly promising due to combined features of low-power requirements, room temperature operation, non-line-of-sight detection, high portability, and exceptional modularity. Relying on changes in resistance of a functional material triggered by variations in the surrounding chemical environment, these devices have achieved part-per-billion sensitivities of analytes by employing conductive polymers, graphene, carbon nanotubes (CNTs), metal oxides, metal nanoparticles, metal dichalcogenides, or MXenes as sensing materials. Despite these tremendous developments, the need for stable, selective, and sensitive chemiresistors demands continued innovation in material design in order to operate in complex mixtures with interferents as well as variations in humidity and temperature.
中文翻译：
用于化学电阻检测和区分有毒气体的导电框架材料
感测复杂的气体混合物并识别其成分和浓度有可能在环境监测、医疗诊断、工业安全和食品/农业行业中实现前所未有的改进。电子转换化学传感器能够识别和区分特定目标气体，并在便携式电子设备中转换这些化学刺激物，通过将化学信息的实用性与全球无线连接连接起来，提供了产生影响的机会。在电子转换化学传感器中，化学电阻器由于具有低功耗要求、室温操作、非视距检测、高便携性和出色的模块化等综合特性而特别有前途。这些设备依靠周围化学环境变化引发的功能材料电阻变化，通过采用导电聚合物、石墨烯、碳纳米管 (CNT)、金属氧化物、金属纳米颗粒、金属材料，实现了十亿分之一的分析物灵敏度。二硫属化物或 MXene 作为传感材料。尽管取得了这些巨大的发展，但对稳定、选择性和灵敏的化学电阻的需求需要材料设计方面的持续创新，以便在具有干扰物以及湿度和温度变化的复杂混合物中运行。
更新日期：2024-09-11
中文翻译：
用于化学电阻检测和区分有毒气体的导电框架材料
感测复杂的气体混合物并识别其成分和浓度有可能在环境监测、医疗诊断、工业安全和食品/农业行业中实现前所未有的改进。电子转换化学传感器能够识别和区分特定目标气体，并在便携式电子设备中转换这些化学刺激物，通过将化学信息的实用性与全球无线连接连接起来，提供了产生影响的机会。在电子转换化学传感器中，化学电阻器由于具有低功耗要求、室温操作、非视距检测、高便携性和出色的模块化等综合特性而特别有前途。这些设备依靠周围化学环境变化引发的功能材料电阻变化，通过采用导电聚合物、石墨烯、碳纳米管 (CNT)、金属氧化物、金属纳米颗粒、金属材料，实现了十亿分之一的分析物灵敏度。二硫属化物或 MXene 作为传感材料。尽管取得了这些巨大的发展，但对稳定、选择性和灵敏的化学电阻的需求需要材料设计方面的持续创新，以便在具有干扰物以及湿度和温度变化的复杂混合物中运行。
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