Es wurde ein α-Fe₂O₃/reduziertes Graphenoxid- (α-Fe₂O₃/rGO) Kompositmaterial mittels Hydrothermalverfahren hergestellt und ein katalytischer Lumineszenzsensor (CTL) zur Detektion von Kohlenmonoxid (CO) entwickelt. Der Sensor besteht aus einem mit empfindlichem Material beschichteten keramischen Heizstab, einem Quarzreaktionsraum, einem Gasstromweg, einem Injektionssystem, einem Photomultiplier und einer Signalverarbeitungseinheit und ermöglicht die Echtzeitaufnahme des bei der katalytischen Reaktion von CO entstehenden Lichtsignals. Die Kristallstruktur und Morphologie der hergestellten Materialien wurden mittels Röntgendiffraktometrie, Stickstoffadsorption-Desorption und Transmissionselektronenmikroskopie charakterisiert, und die Erkennungsbedingungen wurden systematisch optimiert. Die Ergebnisse zeigen, dass das α-Fe₂O₃/rGO-Kompositmaterial eine höhere CTL-Antwort als α-Fe₂O₃ aufweist. Der lineare Erkennungsbereich für CO reicht von 80 bis 1125 mg/m³, die Nachweisgrenze (S/N=3) beträgt 26 mg/m³, und es wird keine signifikante Reaktion auf häufige Störgase beobachtet. Die Rückgewinnungsrate von CO in simulierten Gasgemischproben liegt bei 104 % bis 110 %. Die Mechanismusstudie deutet darauf hin, dass CO auf der Oberfläche von α-Fe₂O₃/rGO durch O^- zu angeregtem CO₂ oxidiert wird, welches beim Übergang in den Grundzustand Licht aussendet. Der auf dem α-Fe₂O₃/rGO-Komposit basierende CTL-Sensor ermöglicht eine schnelle und hochselektive CO-Erkennung und bietet neue technologische Unterstützung für die Online-Überwachung und Notfallwarnung von CO sowie neue Ansätze für die Gestaltung von CTL-Gassensormaterialien.

Kohlenmonoxid; katalytische Lumineszenz; Gassensor; α-Fe₂O₃; reduziertes Graphenoxid