二维（2D）过渡金属碳化物和氮化物（Mxenes）为室温下高灵敏度的气体传感开辟了新的机遇。
近日，德国杜伊斯堡-埃森大学Hanna Pazniak，俄罗斯萨拉托夫大学Victor V. Sysoev报道了提出了一种利用层状Mo2Ga2C过渡金属碳化物前驱体制备的2D Mo2CTx MXenes来开发化学电阻型湿度计的方法。
文章要点
1）研究发现，湿度蒸汽增强了多片状Mo2CTx层的电阻，具有较高的SNR值，允许至少低至10 ppm的H2O的可逆检测。在潮湿空气中，检测上限至少为104 ppm，因此覆盖了30年的动态范围。
2）此外，研究人员证明了材料对不同蒸汽的选择性可以通过设计一个芯片上的多传感器阵列来实现，在这个阵列中，矢量信号被校准，而其他可能的分析物则沿着电子鼻的概念进行了校准。对这些2D结构交流阻抗的支持测量结合DFT计算证明，观察到的效应主要是由H2O引起的电阻率变化决定。DFT数据与电阻和电容变化的实验结果吻合较好，并证实了材料表面吸附H2O和其他有机蒸气的可逆性。
参考文献
Hanna Pazniak, et al, 2D Molybdenum Carbide MXenes for Enhanced Selective Detection of Humidity in Air, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202104878
https://doi.org/10.1002/adma.202104878
