單原子催化劑(SACs)由于其超高的原子效率和優(yōu)異的催化活性，在高靈敏度和選擇性的氣體傳感器中具有很大的前景。然而，由于SACs具有的表面能，在敏感材料上合成穩(wěn)定的單原子金屬仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。

青島大學(xué)張軍和劉相紅報道了一種原子層沉積(ALD)策略，用于在富含氧空位的Fe 2 O 3 納米片上精細合成單原子Pt(Pt-Fe 2 O 3 -V o )，該策略對H 2 表現(xiàn)出超快和靈敏的檢測，實現(xiàn)了Pt單原子的穩(wěn)定性。氣敏研究表明，Pt-Fe 2 O 3 -V o 能夠顯著增強26.5-50 ppm H 2 的響應(yīng)，比純Fe 2 O 3 高17倍，響應(yīng)時間超快(2 s)，檢測限極低(86 ppb)，穩(wěn)定性提高。

研究要點

要點1.作者報道了一種原子層沉積(ALD)策略，用于在富含氧空位的Fe 2 O 3 納米片上精細合成單原子Pt(Pt-Fe 2 O 3 -V o )，該策略對H 2 表現(xiàn)出超快和靈敏的檢測，實現(xiàn)了Pt單原子的穩(wěn)定性。

要點2.氣敏研究表明，Pt-Fe 2 O 3 -V o 能夠顯著增強26.5-50 ppm H 2 的響應(yīng)，比純Fe 2 O 3 高17倍，響應(yīng)時間超快(2 s)，檢測限極低(86 ppb)，穩(wěn)定性提高。出色的傳感性能是由于Pt SA的表面調(diào)制，這降低了氣體分子的吸附能，并提供了有效的電子傳輸通道。

要點3.實驗和密度泛函理論(DFT)研究表明，F(xiàn)e 2 O 3 豐富的氧空位有助于通過電子轉(zhuǎn)移穩(wěn)定Pt原子。穩(wěn)定的Pt原子還極大地促進了H 2 分子向Fe 2 O 3 的電子轉(zhuǎn)移，從而實現(xiàn)了優(yōu)異的H 2 傳感性能。

這項工作為開發(fā)高選擇性和穩(wěn)定的化學(xué)傳感器提供了一種潛在的策略。

來源：傳感器專家網(wǎng)