近日,鄭州輕工業(yè)大學(xué)材料與化學(xué)工程學(xué)院張永輝教授團(tuán)隊和復(fù)旦大學(xué)鄧勇輝教授合作在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》(JCR一區(qū)TOP期刊,影響因子16.82)發(fā)表題名為“Cocrystallization Enabled Spatial Self-Confinement Approach to Synthesize Crystalline Porous Metal Oxide Nanosheets for Gas Sensing”(《共結(jié)晶誘導(dǎo)的空間自限域策略合成晶態(tài)多孔金屬氧化物納米片用于氣體傳感》)的研究論文。此項工作主要由材料與化工學(xué)院青年教師楊玄宇博士和2020級碩士研究生史雅童完成,張永輝教授和鄧勇輝教授為論文通訊作者。

二維多孔金屬氧化物納米片(2DMONs)具有高的表面體積比、周期性的長程旋轉(zhuǎn)和平移對稱原子結(jié)構(gòu),在能源存儲、催化、電子器件和化學(xué)傳感器等領(lǐng)域的各種應(yīng)用中引起了廣泛的研究興趣。然而,現(xiàn)有的 2DMONs合成方法過程復(fù)雜苛刻,效率低,不利于實際應(yīng)用,因此,開發(fā)一種通用、高效、經(jīng)濟(jì)的晶態(tài)2DMONs的合成方法具有重要意義。針對此問題,該團(tuán)隊開發(fā)出一種共結(jié)晶誘導(dǎo)空間自限域方法合成多孔金屬氧化物納米片,以鹽顆粒(如KCl和KBr)為模板合成晶態(tài)多孔金屬氧化物納米片,包括SnO2, Fe2O3, NiO, Co3O4, CuO, ZnO, In2O3, CeO2和二元金屬氧化物CeO2/SnO2, Co3O4/Fe2O3;并將其應(yīng)用于氣體傳感器領(lǐng)域中。制備的晶態(tài)2D多孔CeO2/SnO2納米片作為氣體傳感器對3-羥基-2-丁酮表現(xiàn)出了優(yōu)越的傳感性能(3-羥基-2-丁酮是檢測單核細(xì)胞增生李斯特菌的生物標(biāo)志物)。
該工作的發(fā)表有力支撐了“化學(xué)工程與技術(shù)”博士點學(xué)科的建設(shè)。此項研究成果得到了科技部(2020YFB2008600, 2017YFA0204903)、國家自然科學(xué)基金(22005057, 22125501, 21771166, U1704256, 21875044)、中原英才計劃-中原科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才項目(194200510013)、上海市科委重點基礎(chǔ)研究計劃(20JC1415300)等項目的支持。
文章鏈接:https://doi.org/10.1002/anie.202207816
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