《材料科學(xué)雜志》于2026年10月22日在線發(fā)表了一篇關(guān)于金屬有機(jī)框架（MOF）衍生金屬氧化物作為化學(xué)電阻式揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）檢測傳感材料的綜述文章。該研究由Xuxiong Fan、Sixian Sun等學(xué)者共同完成，系統(tǒng)梳理了該領(lǐng)域的合成策略、結(jié)構(gòu)特征、傳感機(jī)制及實際應(yīng)用進(jìn)展。

綜述指出，此類材料的核心優(yōu)勢在于高表面反應(yīng)活性、豐富的催化活性位點(diǎn)以及靈活的結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。研究人員通過控制熱解工藝、氣氛調(diào)節(jié)、模板輔助法及雙金屬摻雜等手段，精準(zhǔn)調(diào)控材料的形貌、缺陷與界面結(jié)構(gòu)，從而優(yōu)化其傳感性能。

文章涵蓋的體系廣泛，包括空心船型α-Fe2O3、MOF衍生的In2O3、Co3O4多面體、ZnO納米纖維及其鈷氧化物改性復(fù)合材料、NiO/NiFe2O4納米管、SnO2/ZnO異質(zhì)結(jié)等多種納米結(jié)構(gòu)。這些材料主要針對醛類（如甲醛）、酮類（如）、芳香烴（如對二甲苯）和醇類（如正丁醇、異丙醇）等化學(xué)性質(zhì)各異的VOC類別進(jìn)行響應(yīng)測試。

在傳感機(jī)理方面，多項引用研究引入了原位漫反射紅外傅里葉變換光譜（in-situ DRIFTS）和原位傅里葉變換紅外光譜（in-situ FTIR）技術(shù)，將觀測到的電阻變化與特定的表面反應(yīng)路徑直接關(guān)聯(lián)，而非僅依賴間接推斷。研究重點(diǎn)分析了孔隙率、氧空位、異質(zhì)結(jié)界面對不同類別VOC響應(yīng)的影響。

在實際應(yīng)用層面，近期進(jìn)展主要集中在室內(nèi)與環(huán)境監(jiān)測、呼氣分析及農(nóng)業(yè)與食品質(zhì)量評估三大領(lǐng)域。例如，相關(guān)研究展示了用于海鮮新鮮度監(jiān)測的智能三乙胺傳感系統(tǒng)示意圖，以及記錄Co3O4傳感器對小麥釋放的復(fù)雜VOC動態(tài)電阻曲線的案例。作者強(qiáng)調(diào)，目前這些成果仍屬于應(yīng)用層面的近期突破，尚未達(dá)到臨床驗證部署階段。

綜述Zui后總結(jié)了當(dāng)前挑戰(zhàn)與未來展望。研究團(tuán)隊指出，MOF轉(zhuǎn)化路線并非單一的合成技巧，而是一種材料設(shè)計平臺。通過選擇前驅(qū)體的金屬節(jié)點(diǎn)與有機(jī)配體，并控制轉(zhuǎn)化條件，研究人員能夠協(xié)同調(diào)控氧化物的成分、分級孔隙與缺陷化學(xué)。這種結(jié)構(gòu)與化學(xué)的綜合控制能力，正是該材料在化學(xué)電阻式VOC傳感中實現(xiàn)高靈敏度、高選擇性及可逆響應(yīng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)。

資料來源：bioengineer.org；原文發(fā)布日期：2026-10-29。本文為資料編譯。