Ein α-Fe₂O₃/reduzierter Graphenoxid (α-Fe₂O₃/rGO) Verbundmaterial wurde mittels Hydrothermalverfahren hergestellt, und ein katalytischer Lumineszenz-(CTL)-Sensor zur Erkennung von Kohlenmonoxid (CO) wurde entwickelt. Der Sensor besteht aus einem mit sensitiven Material beschichteten keramischen Heizstab, einer Quarzreaktionskammer, einem Gasflussweg, einem Probeneinspritzsystem, einem Photomultiplier sowie einer Signalverarbeitungseinheit, die die Echtzeit-Erfassung des Lumineszenzsignals während der katalytischen CO-Reaktion ermöglicht. Die Kristallstruktur und Morphologie der hergestellten Materialien wurden mittels Röntgendiffraktion, Stickstoffadsorption-Desorption und Transmissionselektronenmikroskopie charakterisiert, und die Erkennungsbedingungen wurden systematisch optimiert. Die Ergebnisse zeigen, dass das α-Fe₂O₃/rGO-Verbundmaterial eine höhere CTL-Reaktion als α-Fe₂O₃ aufweist. Der lineare Erkennungsbereich des Sensors für CO beträgt 80~1125 mg/m³, die Nachweisgrenze (S/N=3) liegt bei 26 mg/m³, und es gibt keine signifikante Reaktion auf häufige Störgase. Die Rückgewinnungsrate von CO in simulierten Gasgemischen liegt bei 104%~110%. Mechanistische Studien legen nahe, dass CO an der Oberfläche von α-Fe₂O₃/rGO durch O^- oxidiert wird und angeregtes CO₂ gebildet wird, das beim Zurückfallen in den Grundzustand Licht emittiert. Der entwickelte CTL-Sensor auf Basis des α-Fe₂O₃/rGO-Verbundmaterials ermöglicht eine schnelle und hochselektive CO-Erkennung und bietet neue technische Unterstützung für die Online-Überwachung und Notfallwarnung von CO sowie neue Ansätze für die Gestaltung von CTL-empfindlichen Materialien.

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