Imine-Linked 2D Conjugated Porous Organic Polymer Films for Tunable Acid Vapor Sensing
Notice bibliographique
Résumé
Two-dimensional (2D) films of conjugated porous organic polymers (C-POPs) can translate the rich in-plane functionalities of conjugated frameworks into diverse optical and electronic applications while addressing the processability issues of their crystalline analogs for adaptable device architectures. However, the lack of facile single-step synthetic routes to obtain large-area high-quality films of 2D-C-POPs has limited their application possibilities so far. Here, we report the synthesis of four mechanically robust imine-linked 2D-C-POP free-standing films using a single-step fast condensation route that is scalable and tunable. The rigid covalently bonded 2D structures of the C-POP films offer high stability for volatile gas sensing in harsh environments while simultaneously enhancing site accessibility for gas molecules due to mesoporosity by structural design. Structurally, all films were composed of exfoliable layers of 2D polymeric nanosheets (NSs) that displayed anisotropy from disordered stacking, evinced by out-of-plane birefringent properties. The tunable in-plane conjugation, different nitrogen centers, and porous structures allow the films to act as ultraresponsive colorimetric sensors for acid sensing via reversible imine bond protonation. All the films could detect hydrogen chloride (HCl) gas down to 0.05 ppm, far exceeding the Occupational Safety and Health Administration's permissible exposure limit of 5 ppm with fast response time and good recyclability. Computational insights elucidated the effect of conjugation and tertiary nitrogen in the structures on the sensitivity and response time of the films. Furthermore, we exploited the exfoliated large 2D NSs and anisotropic optoelectronic properties of the films to adapt them into micro-optical and triboelectric devices to demonstrate their real-time sensing capabilities.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».