心形多氧铌酸盐LiV2Nb30：合成、结构及其化学电阻式湿度传感特性

《Chemistry – A European Journal》：A Heart-Shaped Polyoxoniobate LiV2Nb30: Synthesis, Structure, and Chemiresistive Humidity Sensing

湿度传感器材料研究进展。通过水热法合成新型聚氧化钽材料PONb1，具有33核心形结构LiV2Nb30，表面富氧和致密的氢键网络赋予其优异湿度响应特性，检测限低至176ppm，响应值达29200%，循环稳定性良好，突破了传统湿度传感材料的局限。

　　

摘要

微量湿度是环境监测和工业生产过程控制中的关键参数，但传统的湿度传感材料存在响应湿度范围有限且灵敏度不足的问题。在这项研究中，通过将钒引入铌氧簇体系，成功合成了新型的多氧铌酸盐（PONb，化学式为H₁₆K₈Li₃V₂Nb₃₀O₉₃·18H₂O (1)。PONb 1具有独特的33核心形簇结构LiV₂Nb₃₀，该结构由一个中空的V₂Nb₂₉外壳包裹着一个双核LiNb核心，代表了新型含钒的铌氧簇。由于其富氧表面以及簇与晶格水分子之间形成的密集氢键网络，PONb 1表现出优异的化学电阻式湿度传感性能：在宽湿度范围内具有高响应度，检测限低至176 ppm，并且具有很高的循环稳定性，显著优于大多数已报道的湿度传感材料。这项工作不仅丰富了PONb的结构多样性，还为微量水平化学电阻式湿度传感的发展提供了新的见解。

图形摘要

独特的心形PONb 1对微量湿度具有极高的灵敏度，响应值高达29,200%，检测限低至176 ppm，优于大多数化学电阻式湿度传感器。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的所有数据均可在本文及其补充信息中找到。本文中报道的晶体结构数据已存档于剑桥晶体学数据中心，存档编号为2518604。数据副本可免费获取，网址为https://www.ccdc.cam.ac.uk/structures/。