Agrupaciones octaédricas de yoduro de molibdeno soportadas sobre grafeno para la detección resistiva y óptica de gases

En este trabajo se desarrolla por primera vez un nanohíbrido sensible a gases basado en clústeres octaédricos de yoduro de molibdeno soportados sobre láminas de grafeno. Se propone la posibilidad de integrar este material en dos esquemas transductores diferentes para la detección de gases, ya que el nanomaterial cambia tanto su resistividad eléctrica como sus propiedades ópticas cuando se expone a los gases. En particular, cuando se implementa en un dispositivo quimiorresistivo, el híbrido de clúster de molibdeno/grafeno (Mo6@Grafeno) muestra un excelente rendimiento de detección hacia el NO2, revelando un límite de cuantificación de aproximadamente 10 ppb y una excelente repetibilidad de la respuesta (0,9% de error relativo). Mientras que el Mo6@Grafeno es casi insensible al NH3, el uso de un esquema de transducción óptica (cambios en la fotoluminiscencia) proporciona una excelente detección del NH3, mientras que el NO2 apenas cambia sus propiedades ópticas. Además, el material híbrido reveló una gran estabilidad de sus propiedades de detección de gases a lo largo del tiempo y bajo humedad ambiental. Para comprender mejor estos resultados, se realizaron cálculos computacionales y se analizan los mecanismos de detección detallados. Estos resultados allanan el camino para desarrollar una nueva generación de sensores multiparamétricos en los que las técnicas de interrogación electrónicas y ópticas pueden implementarse simultáneamente, avanzando hacia la realización de una detección de gases altamente selectiva y ortogonal.