由于其高灵敏度和高选择性，有机气体传感器已经发展了几十年。然而，它们的工业化受到其固有的湿度敏感性和差的回收率的严重阻碍。传统的有机传感材料由于分子间相互作用较弱，只能在室温下工作。

近日，苏州大学路建美教授报道了使用聚合物（poly-4,4’-biphenylcroconate，PBPC）作为检测二氧化氮（NO₂）的IIC原型材料，证明了利用离子共轭的概念可以使得有机气体传感器能够在100 °C和70%相对湿度（RH）下工作，并可以几乎完全恢复。

文章要点

1）该传感器在ppb级具有较低的检测下限，而在40 ppb处提供了与所有其他报道的NO₂化学电阻传感器相比最高的灵敏度（2526 ppm^-1）。

2）在室温和100 °C下的原位总和频率产生（SFG）光谱表明，电荷转移随温度的升高而增加，从而揭示了其在高温下保持性能的原因。而理论计算和原位傅里叶变换红外光谱（FTIR）则证实了IIC激发的PBBC与气体分析物之间的氢键合（0.32 eV）是有机气体传感器实现优异灵敏度的关键。

3）为了验证该有机气体传感器的可行性，研究人员还成功组装了一个在大气下工作的NO₂报警系统。

参考文献

Chuang Yu, et al, Ion-In-Conjugation-Boosted Organic Semiconductor Gas Sensors Work at High Temperature and Immune to Moisture, Angew. Chem. Int. Ed.

DOI: 10.1002/anie.202104721

https://doi.org/10.1002/anie.202104721