Page 54 - 《精细化工》2020年第2期

·256· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

TMDs 也是很有前途的气体传感材料之一，其 WS 2 _Co-N-HCNCs-600、WS 2 _Co-N-HCNCs-700 和
边缘是高活性位点，但 TMDs 具有的大型平面二维 WS 2 _Co-N-HCNCs-800。在热解过程中，炭化 ZIF-67
结构限制了暴露边缘位点的数量 [37] 。而中空 MOFs 被 Co 和 N 元素掺杂，有效地抑制了 WS 2 的生长，
结构的加入可以改善这一局限。KOO 等 [37] 利用 并且作为有效固定多个 WS 2 纳米板的支撑层，形成
MOFs 模板合成了少层 WS 2 纳米板（横向尺寸≈ 了少层 WS 2 纳米板功能化的 Co-N-HCNCs。因此，
10 nm），这些纳米板被限制在 Co、N 掺杂的空心碳 丰富的 WS 2 边缘可以暴露在表面反应。如图 10b、c
纳米粒子里，用于高灵敏度的 NO 2 气体传感器。如 所示，WS 2 _Co-N-HCNCs 样品在室温下表现出优异
图 10a 所示，在 Co 基沸石咪唑骨架（ZIF-67）表面 的 NO 2 传感特性，包括响应（对体积分数为 510 –6
腔中组装 WS 2 前驱体，随后在 600、700 和 800 ℃ 的 NO 2 响应为 48.2%）、选择性、响应和恢复速度以
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下热解产生 WS 2 _Co-N-HCNCs 样品，分别命名为 及 LOD（10010 ，体积分数）。

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图 10 WS 2 _Co-N-HCNCs 的合成过程示意图（a），传感器在室温下对 NO 2 （体积分数为 110 ~510 ）的动态响应（b）
和对各种分析气体的响应（c） [37]
Fig. 10 Schematic illustration of synthesis process of WS 2 _Co-N-HCNCs (a), dynamic response transitions of sensors
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measured at room temperature toward 110 ~510 (volume fractions) of NO 2 (b) and responses of sensor toward
various analytes (c) [37]

该团队比较了 WS 2 _Co-N-HCNCs 传感器对 5 物中，带隙为 3.7 eV 的 n 型半导体 In 2 O 3 在氧化气
种其他干扰气体的响应，结果发现，其对体积分数 体的检测中表现出优异的性能。然而，基于 In 2 O 3
为 510 –6 的 NO 2 的响应值远高于相同体积分数的 的 NO 2 气体传感器仍然存在响应差和恢复时间长的
H 2 S、NH 3 、丙酮（C 3 H 6 O）、乙醇（C 2 H 6 O）和甲苯 问题，特别是在室温下使用时。与单个 In 2 O 3 传感器
（C 7 H 8 ），说明了其对 NO 2 的选择性高。 相比，In 2 O 3 /MoS 2 薄膜传感器的响应高、线性好、
YANG 等 [38] 采用逐层自组装成功地合成了基于 重现性好且具有良好的长期稳定性（见图 11b），其
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MOFs 衍生的 In 2 O 3 /MoS 2 纳米复合材料薄膜用于室 LOD 为 8.810 （体积分数）。该团队还比较了该传
温下 NO 2 传感。图 11a 为 MIL-68 (In)微棒衍生的 感器对 6 种其他干扰气体的响应，结果发现，其对
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In 2 O 3 空心微管的制备过程。在各种半导体金属氧化 体积分数为 1010 的 NO 2 的响应值远高于相同体