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  柔性和多功能傳感器以其卓越的適應(yīng)性，正在改變個性化可穿戴電子的發(fā)展。過去十年中，柔性材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)取得了顯著進(jìn)展，使新興的柔性電子設(shè)備成為現(xiàn)實(shí)。與傳統(tǒng)的合成聚合物襯底（如PI、PDMS）相比，海藻纖維材料具有資源豐富、本質(zhì)阻燃、生物相容、可降解等優(yōu)勢顯示出其作為襯底的巨大潛力。然而，海藻纖維（AF）表面易溶脹導(dǎo)致材料易脫落且導(dǎo)電性較差，這使得其功能化過程面臨挑戰(zhàn)。

  導(dǎo)電配位聚合物框架材料（ECCF）是一類獨(dú)特的金屬有機(jī)框架（MOF），通常由可調(diào)節(jié)的金屬節(jié)點(diǎn)和π共軛富電子有機(jī)連接體構(gòu)成。ECCF保留了MOF的關(guān)鍵特性，如高表面積和良好的孔隙度。特別是，具有π-π、d-π共軛結(jié)構(gòu)的ECCF表現(xiàn)出相對較高的載流子遷移率和電導(dǎo)率。然而，ECCF通常為易碎或分散的微晶粉末，缺乏在所需襯底上制備大面積薄膜的簡便方法，這極大限制了其在柔性電子領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

圖1. AF/Cu-CAT的制備及形貌

圖2. AF/Cu-CAT的結(jié)構(gòu)表征

圖3. AF/Cu-CAT用于自供電紫外光檢測

圖4. AF/Cu-CAT用于室溫氨氣檢測

圖5. AF/Cu-CAT的光/氣協(xié)同傳感

  當(dāng)AF/Cu-CAT傳感器暴露于空氣時(shí)，空氣中的氧分子從Cu-CAT表面捕獲電子形成化學(xué)吸附氧（），引起能帶向上彎曲，并在Cu-CAT表面形成電子耗盡層，從而產(chǎn)生高電阻。當(dāng)傳感器暴露于NH₃時(shí)，NH₃分子被氧化，將電子釋放回Cu-CAT，傳感器電阻降低。光/氣協(xié)同現(xiàn)象可歸因于Cu-CAT材料內(nèi)部光生載流子與表面吸附氣體之間的反應(yīng)。當(dāng)Cu-CAT受到大于其帶隙的紫外光照射時(shí)，Cu-CAT內(nèi)部的光生載流子會影響其表面氣體吸附和解吸的動態(tài)平衡。在紫外線照射下，光生電子與空氣中的氧分子發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致Cu-CAT表面產(chǎn)生更多的氧離子，大量 和的存在增加了NO_(ads)分子的解吸速率，并將更多的電子釋放回Cu-CAT材料，Cu-CAT表面的電子耗盡層變窄，電阻降低。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.mser.2024.100827