挥发性有机化合物（VOCs）是指在25°C时蒸气压大于10 Pa、沸点不超过260°C的有机化合物[1]。VOCs在室温下容易蒸发，由于它们在家庭用品中的广泛存在，因此对健康构成潜在风险[2, 3]。这类物质以气态存在，由人类大量生产，并分布于环境中，用于各种家庭和商业用途[4]。VOCs既天然存在，也人为制造，尤其是在工业领域[5]。它们对人体健康有多种毒性作用，并会损害生物体的正常功能[6]。VOCs还会加剧全球变暖，因为这些气体能有效吸收地球辐射的红外能量，从而增加大气中的浓度[7]。
二维（2D）材料的厚度在纳米级别，通常具有层状结构，由几个原子层组成[8]。最著名的2D材料是石墨烯，它是2004年发现的单层石墨[9]。这一发现促使人们开始寻找其他2D材料[10]。这些材料具有出色的电子、机械、电学和光学特性[11]。2D材料的高表面积提供了大量的反应位点，使其在传感应用中非常有效[12]。2D材料的独特性质使其成为研究的热门领域，具有广泛的应用前景[13]。
二维单硫属化物（2D monochalcogenides）是一类由单层原子组成的2D材料。包括GeS、GeSe、SnS和SnSe在内的IV族单硫属化物单层材料，为开发多功能器件提供了有希望的途径。这些材料在室温下的热稳定性以及通过弹性应变工程的可调性，凸显了它们在可调多功能器件中的应用潜力[14]。
预计2D单硫属化物具有半导体特性，其带隙范围适合多种应用。这些材料的光学吸收光谱表现出明显的平面各向异性，具有可见光谱激子带隙和较大的激子结合能，赋予了低维半导体独特的特性[15]。
低畴壁能量、小的迁移势垒以及耦合的多铁性表明，可以开发四种类型的器件：2D铁电存储器、2D铁弹性存储器、2D铁电非易失性光子存储器和2D铁电激子光伏器件[16]。
2D SnS属于新兴的层状金属硫属化物（MX，M=Ge, Sn, X=硫属元素）家族，最近被认为与磷烯类似[17]。理论研究表明，少层SnS具有较大的带隙、奇偶量子限制效应、高的载流子迁移率和较大的吸收系数[18]。与其他2D材料相比，SnS的压电系数较高，这归因于其独特的褶皱对称性和电子结构[19]。更重要的是，SnS层在环境、热和动态条件下都表现出稳定性[20]。
2D材料由于具有较大的比表面积、丰富的活性位点以及可调的化学反应性，在超薄气体传感器应用中具有广泛的应用前景。许多2D材料已被用作检测有毒物质的传感器，这一点在最近的综述中得到了深入讨论[21, 22, 23]。例如，通过热氧化2D SnS片制备的二维多孔SnO2片传感器对NO2分子表现出高响应性、快速的响应/恢复速度以及良好的选择性和稳定性[24]。此外，该传感器是通过电泳沉积（EPD）将SnS粉末沉积在ITO片上制备的[25]。该传感器在400 ppm的乙醇气体环境下测试中表现出15分钟的长期稳定性、出色的选择性和重复性，显示出在环境监测应用中的巨大潜力。
在原始状态下，2D SnS可能由于与吸附分子的相互作用较弱而无法检测目标物质。为了使2D SnS对这些物质敏感和具有反应性，需要通过掺杂来调节材料的化学组成[26, 27]。在本研究中，我们引入了铝掺杂来实现这一目标。本研究的主要目的是通过铝掺杂增强2D SnS对甲基丙烯酸甲酯（MMA，C5H8O2）的吸附能力。选择铝掺杂的动机在于其独特的物理和化学性质、自然存在性以及实验可行性[28]。铝已被广泛用于调节纳米材料的各种性质[29, 30, 31]。选择甲基丙烯酸甲酯（MMA）作为研究对象的另一个原因是该物质的毒性，特别是在3D打印领域[32]。它可能损害肝脏、神经系统和肾脏。因此，为了消除这些危害，必须仔细检测和监测这种有毒物质，以确保安全的工作环境。
