气体传感器在人们日常生活中扮演着重要的角色，已被广泛应用于环境监测、有毒分析物的检测、呼吸分析等领域。高性能传感的一个主要目标是实现传感器对特定分析物的高选择性。对于众多的干扰分析物，大多数气体传感器均表现出明显的响应，尽管对目标分析物的响应可能比干扰分析物更显著。因此，需要新的传感材料和新的传感器器件来实现气体传感器的高选择性。由金属连接体和有机配体组装而成的金属有机骨架(MOFs)在过去的几十年里受到了人们越来越多的关注。由于具有高比表面积、可设计的结构和多功能等特性，金属有机骨架在气体分离、传感、储能、催化和药物输送等方面显示出广阔的应用前景。

近日，同济大学黄佳教授报道了采用液相界面喷涂的方法制备了不同的离子导电MOF（IC-MOF）薄膜。通过调制各种金属节点（Cu、Co、Ni、Zn和Mg）和有机配体（H₂TCPP、H₂THPP、H₄BTEC），制备了基于IC-MOF的传感器阵列，并对其进行了系统研究。

文章要点

1）研究人员以不可逆响应为信号，比较了不同IC-MOFs传感器在VSCs检测中的性能，评价了金属离子和有机配体在传感过程中的作用。与其他IC-MOF传感器相比，Cu-TCPP（TCPP = 5,10,15,20-tetrakis(4-carboxyphenyl)porphyrin）IC-MOF传感器在检测VSCs方面表现出最佳的性能。

2）通过连续暴露一系列浓度的分析物，Cu-TCPP IC-MOF传感器实现了在室温下检测到低至1 ppb（H₂S）和1ppm（CH₃SH）的VSCs。此外，该装置对特定分析物表现出极高的选择性，对常见挥发性有机化合物(VOC)的不可逆响应可以忽略不计。

3）Cu-TCPPIC-MOF传感器在0.1 μL C₂H₅SH溶液中的响应时间仅为3 s，为研制高选择性传感器提供了一条有效的途径。

参考文献

Li Li, et al, Highly Selective and Sensitive Detection of Volatile Sulfur Compounds by Ionically Conductive Metal-Organic Frameworks, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202104120

https://doi.org/10.1002/adma.202104120