近日，我院郑寿添/孙财课题组在Nature Communications在线发表了题为“An all-inorganic three-dimensional polyoxoniobate framework with ppb-level chemiresistive sensing for ammonia”的原创性研究成果。该工作报道了一种独特的三维全无机铌多酸（PONb）框架材料用于室温NH₃化学电阻传感，在宽浓度范围（0.01-1ppm）内对NH₃表现出超高灵敏度响应和优异的检测下限（LOD）。

长期接触具有腐蚀性的有害气体NH₃会引发严重健康风险，实时监测NH₃浓度对保护生态环境和保障公众健康至关重要，但现有的化学电阻传感器仍面临灵敏度低、稳定性差、工作温度高等问题，导致可重复使用性不足且应用范围受限。兼具沸石的高稳定性和MOF的结构设计灵活性的全无机三维多酸（POM）框架材料，可针对NH₃等特定需求进行定制化调整，从而展现出作为高性能化学电阻式传感材料的巨大潜力。然而，由于缺乏有效合成策略，目前仅仅有十余种不同结构类型的三维POM框架材料的报道。基于此，团队创新性地开发一种独特的三维全无机铌多酸（PONb）框架材料用于室温NH₃化学电阻传感。该材料利用[Cu(H₂O)]²⁺配合物连接子对NH₃的强配位亲和力诱导H₂O分子解离，并快速吸附NH₃形成Cu-N键，随后引起框架沿a轴和b轴方向膨胀。这种结构的改变，连同气体分子向FZU-2框架注入电荷，共同导致了导电性的相应变化。本研究不仅丰富了稀有全无机三维POM框架家族，更开创了此类材料在化学电阻气体传感领域的应用先河，为设计开发新型高性能室温化学电阻传感器提供了重要理论依据和实践指导。

福州大学化学学院孙财副教授和郑寿添教授为本文共同通讯作者，福州大学化学学院已毕业博士研究生郭正伟和硕士生颜焱煌为第一作者。该研究得到了国家自然科学基金的资助。

论文信息:Z. W. Guo, Y. H. Yan, Y. Chen, Y. Y. Li, X. X. Li, C. Sun, S. T. Zheng (2025). An all-inorganic three-dimensional polyoxoniobate framework with ppb-level chemiresistive sensing for ammonia. Nat. Commun. 2025, 16, 6379. DOI: 10.1038/s41467-025-61845-4.