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Highly Sensitive Ethylene Glycol Gas Sensor Based on MIL-68(In)@ZIF-8 Derivative
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2024-12-05 , DOI: 10.1021/acssensors.4c02087 Huirong Kou, Tingting Shao, Juntang Dong, Fuchun Zhang, Shuwei Tian, Xiaoyang Wang
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2024-12-05 , DOI: 10.1021/acssensors.4c02087 Huirong Kou, Tingting Shao, Juntang Dong, Fuchun Zhang, Shuwei Tian, Xiaoyang Wang
Ethylene glycol, as a colorless and tasteless organic compound, is an important industrial raw material but can be hazardous to the environment and human health. Thus, the development of high-performance sensing materials is required for the monitoring of ethylene glycol. In this paper, a method to synthesize In2O3@ZnO using MIL-68(In)@ZIF-8 to serve as a sacrificial template is proposed for testing ethylene glycol sensing capabilities. For verifying an effective improvement in gas-sensitive performance by bimetallic organic skeleton (MOF) synthesized heterojunctions, we performed gas-sensitive tests on In2O3, ZnO, and In2O3@ZnO. In2O3@ZnO has the best sensitivity to ethylene glycol, including ultrahigh response value (20 ppm-200.12), moderate response/recovery time (53/50 s), and excellent selectivity. The construction of heterojunction is the main reason for enhancing the ethylene glycol response of the sensor. On this basis, the gas-sensitive enhancement mechanism of composites is analyzed. The results show that the design method of synthesizing heterojunctions using bis-MOFs proposes a new approach that enhances the properties of ethylene glycol.
中文翻译:
基于 MIL-68(In)@ZIF-8 衍生物的高灵敏度乙二醇气体传感器
乙二醇作为一种无色无味的有机化合物,是一种重要的工业原料,但可能对环境和人类健康有害。因此,需要开发高性能传感材料来监测乙二醇。在本文中,提出了一种使用 MIL-68(In)@ZIF-8 作为牺牲模板合成 In2O3@ZnO 的方法,用于测试乙二醇传感能力。为了验证双金属有机骨架 (MOF) 合成的异质结对气体敏感性能的有效改善,我们对 In2O3、ZnO 和 In2O3@ZnO 进行了气敏测试。在2O3 中@ZnO 对乙二醇具有最佳灵敏度,包括超高响应值 (20 ppm-200.12)、中等响应/恢复时间 (53/50 s) 和出色的选择性。异质结的构建是增强传感器乙二醇响应的主要原因。在此基础上,分析了复合材料的气敏增强机理。结果表明,使用 bis-MOF 合成异质结的设计方法提出了一种增强乙二醇性能的新方法。
更新日期:2024-12-06
中文翻译:
基于 MIL-68(In)@ZIF-8 衍生物的高灵敏度乙二醇气体传感器
乙二醇作为一种无色无味的有机化合物,是一种重要的工业原料,但可能对环境和人类健康有害。因此,需要开发高性能传感材料来监测乙二醇。在本文中,提出了一种使用 MIL-68(In)@ZIF-8 作为牺牲模板合成 In2O3@ZnO 的方法,用于测试乙二醇传感能力。为了验证双金属有机骨架 (MOF) 合成的异质结对气体敏感性能的有效改善,我们对 In2O3、ZnO 和 In2O3@ZnO 进行了气敏测试。在2O3 中@ZnO 对乙二醇具有最佳灵敏度,包括超高响应值 (20 ppm-200.12)、中等响应/恢复时间 (53/50 s) 和出色的选择性。异质结的构建是增强传感器乙二醇响应的主要原因。在此基础上,分析了复合材料的气敏增强机理。结果表明,使用 bis-MOF 合成异质结的设计方法提出了一种增强乙二醇性能的新方法。