Датчики на основе металл‑органических каркасов для детектирования загрязняющих веществ в окружающей среде

Рост потребности в оперативном и точном мониторинге и контроле загрязнения окружающей среды требует новых методов сенсинга с выдающимися характеристиками, т.е. высокой чувствительностью, высокой селективностью и надежностью. Металл‑органические каркасы (MOF), также известные как пористые координационные полимеры, представляют собой класс упорядоченных кристаллических координационных полимеров, образованных координацией ионов/кластеров металлов и органических мостиков/лигандов. Благодаря своим уникальным структурам и свойствам, таким как большая удельная поверхность, регулируемый размер пор, высокая плотность активных сайтов и высокая каталитическая активность, были разработаны различные сенсорные платформы на основе MOF для обнаружения загрязняющих веществ окружающей среды, включая анионы, ионы тяжелых металлов, органические соединения и газы. В этом обзоре представлены последние достижения в области MOF‑направленных сенсоров для окружающей среды с акцентом на оптические, электрохимические и полевые транзисторные сенсоры. Такие сенсоры демонстрируют уникальные и перспективные характеристики при детектировании загрязнений в воде и газах. Более того, при внедрении других функциональных материалов композиты на основе MOF могут значительно улучшать характеристики сенсоров. Также обсуждаются текущие ограничения и направления будущих исследований датчиков на основе MOF.