离子导电MOF氨气传感器

1 ppm响应14.7

堆叠在生物织物上的离子导电MOF，利用离子导电性和金属-氮相互作用，实现对氨气的高选择性检测，响应比传统EC-MOF粉末高六倍。

Liu, Kai · Yifan, Xu · Xiaozhu, Tian · Junxuan, Liang · 赵志慧 · Jun, Wang · Zhang, Ziqi · 张克伟 · Yang, Song

npj Flexible Electronics 2025

具体参数

响应值

{'zh': '14.7', 'en': '14.7'} R0/Rg

检测限

{'zh': '36', 'en': '36'} ppb

选择性系数

{'zh': '5.12', 'en': '5.12'}

浓度预测准确率

{'zh': '98.4', 'en': '98.4'} %

气体识别准确率

{'zh': '96', 'en': '96'} %

技术优势

选择性大幅提升

对1 ppm NH3的响应是常见有机干扰物的5.12倍以上，解决了传统EC-MOF选择性差的问题。

灵敏度显著提高

通过离子导电性与金属-氮相互作用的协同，传感器对1 ppm NH3的响应达到14.7，比传统EC-MOF粉末高6倍。

临床诊断潜力

传感器能够区分肝性脑病患者与健康人呼出的氨气信号，为非侵入性诊断提供可能。

智能识别能力

线性回归与kNN分类器结合，对氨气浓度预测准确率98.4%，对气体识别准确率96%。

应用场景

• 氨气传感：替代传统EC-MOF传感器，实现高选择性低浓度氨气检测。
• 呼气诊断：通过呼气氨气检测肝性脑病，实现无创快速诊断。
• 柔性可穿戴传感器：以生物织物为基底，可弯折集成于可穿戴设备中。
• 导电MOF：利用离子导电MOF与织物协同提升气敏性能。