韓國仁川國立大學(xué)的科學(xué)家在YeongDonPark教授的帶領(lǐng)下，使用有機(jī)共軛聚合物和無機(jī)納米多孔材料沸石的變體創(chuàng)造了混合OFET。他們的研究于2021年4月6日在線提供，并將于2021年9月15日發(fā)表在《化學(xué)工程雜志》第420卷第1部分中。

隨著空氣污染的加劇，尤其是在人口稠密的城市地區(qū)，對空氣質(zhì)量和污染物氣體，如二氧化碳、二氧化氮(NO2)和一氧化碳的檢測變得比以往任何時候都更加重要。因此，敏感的氣體傳感和監(jiān)測技術(shù)是迫切需要的。

該領(lǐng)域最近的研究重點(diǎn)是新型有機(jī)場效應(yīng)晶體管(OFET)傳感器，它高度靈敏、靈活且重量輕，甚至為電子皮膚上的便攜式氣體傳感器打開了大門。然而，OFET在室溫下不穩(wěn)定，因此不耐用。這限制了它們的適用性并使它們不如現(xiàn)有的無機(jī)傳感器，盡管如此，它們不具備有機(jī)傳感器的任何靈活性和輕量化。

“沸石的高孔隙率導(dǎo)致了異常高的比表面積，進(jìn)而對小氣體分子產(chǎn)生了強(qiáng)烈的吸附響應(yīng)。這也有助于它吸附空氣中的分子，這些分子會氧化（與）氣體傳感器發(fā)生反應(yīng)，從而破壞穩(wěn)定并降低其耐用性。”樸教授解釋說。它們的材料不僅具有高耐用性，而且具有高靈敏度。

該團(tuán)隊(duì)使用共軛聚合物聚（3-己基噻吩）（P3HT）和兩種沸石材料之一（PST-11或Omega）的組合制造了兩個基于OFET的NO2傳感器。他們檢查了暴露于NO2氣體時兩種OFET的傳感性能。雜化為聚合物提供了有序的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而導(dǎo)致與氣體分子的有效相互作用，因此具有高靈敏度。在兩者中，科學(xué)家觀察到PST-11-P3HT薄膜比Omega-P3HT薄膜對NO2更敏感，因?yàn)樗哂懈蟮谋缺砻娣e。

總的來說，Park教授解釋說：“我們的方法代表了一種概念化傳感器設(shè)計(jì)和開發(fā)的新方法。如果我們的研究進(jìn)一步完善，人們可以輕松地實(shí)時檢測有害氣體。”談到他的愿景，他說：“我們的設(shè)備可以與智能手表和電子皮膚等可穿戴設(shè)備集成，讓人們了解工業(yè)場所以外地區(qū)的空氣污染水平。”