周国富教授团队王耀教授在《Journal of Materials Chemistry A》期刊发表高水平研究成果

近日，我校华南先进光电子研究院周国富教授团队王耀教授在室温一氧化氮传感材料的研究方面取得重要进展，相关研究成果发表于国际期刊 《Journal of Materials Chemistry A》 （影响因子：14.511）上，题为“Building porphyrin-based MOFs on MXenes for ppb-level NO sensing” （DOI: 10.1039/D3TA00072A）。课题组博士研究生常晏唯为论文第一作者，王耀教授为论文通讯作者，我校为第一完成单位。

一氧化氮（NO）是哮喘等呼吸道疾病的标志物，发展低浓度NO室温气体传感材料用于人体呼出气检测，具有重要的社会意义和科学意义。本论文利用四羧基苯基卟啉铁（Fe(III) meso-tetrakis (4-carboxylphenyl)，TCPP(Fe)）设计并制备了一种具有棒状形貌的卟啉基MOF（Co-TCPP(Fe)），并与MXene（Ti₃C₂T_x）通过氢键组装，得到具有NO特异响应性的复合材料（Co-TCPP(Fe)/Ti₃C₂T_x-20）。基于Co-TCPP(Fe)/Ti₃C₂T_x-20的传感器在室温下表现出优异的NO传感性能，包括高响应（Ra/Rg = 2.0, 10 ppm）、良好的循环性（3次响应-回复循环）、高选择性、低实际检测限（pLOD, 200 ppb）和快速的室温NO传感响应/回复速度（95 s/15 s, 10 ppm）。气敏机理研究表明，通过形成棒状MOF结构可使四羧基苯基卟啉铁中的Fe-N₄单元有序排列并充分与NO接触，以及通过构建Co-TCPP(Fe)/Ti₃C₂T_x肖特基结促进电荷转移，共同决定了所获得的Co-TCPP(Fe)/Ti₃C₂T_x-20基NO传感器的优越性能。该工作不仅为双金属卟啉棒状MOF的制备铺平了道路，而且提出了在MOF和MXene之间构建肖特基结的高性能化学电阻式气体传感器的制备策略，对今后MOF基复合传感材料的制备具有指导意义。

周国富教授团队青年拔尖引进人才王耀教授带领的先进信息材料（AIM）课题组近三年在光、电、气体和温度等响应型功能信息和智能传感材料研究方面取得了一系列重要突破，先后在《Advanced Functional Materials》、《ACS Nano》、《Advanced Science》、《J. Mater. Chem. A》、《ACS Applied Materials & Interfaces》、《ACS Sensors》等国际主要学术期刊上发表20余篇原创性研究论文，提高了我校在功能信息和智能传感材料领域的国际影响力。

本研究工作得到了国家自然科学基金、“111计划”、广东省光信息材料与技术重点实验室、广东省教育厅创新团队和广州市科技计划等项目的支持。

以上突破性成果的取得，得益于我校高端人才引育政策和国家级国际科技合作平台的重要支撑，展现了我校师资培养工作以及基础学科研究的最新进展。

论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/ta/d3ta00072a

撰稿人：常晏唯

初审：常晏唯

复审：王耀

终审：陈必华