Un matériau composite α-Fe₂O₃/oxyde de graphène réduit (α-Fe₂O₃/rGO) a été préparé par une méthode hydrothermale, et un capteur à luminescence catalytique (CTL) pour la détection du monoxyde de carbone (CO) a été construit. Ce capteur est constitué d'une tige chauffante en céramique recouverte de matériau sensible, d'une chambre à quartz, d'un circuit gazeux, d'un système d'injection d’échantillons, d’un photomultiplicateur et d’une unité de traitement du signal, permettant la collecte en temps réel du signal lumineux généré lors de la réaction catalytique du CO. La structure cristalline et la morphologie des matériaux préparés ont été caractérisées par diffraction des rayons X, adsorption-désorption d’azote et microscopie électronique en transmission, et les conditions de détection ont été optimisées systématiquement. Les résultats montrent que le matériau composite α-Fe₂O₃/rGO présente une réponse CTL plus élevée que le α-Fe₂O₃ seul. La plage linéaire de détection du capteur pour le CO est de 80~1125 mg/m³, la limite de détection (S/N=3) est de 26 mg/m³, et aucune réponse significative n’est observée face aux gaz interférents courants. Le taux de récupération du CO dans des échantillons de gaz simulés est de 104%~110%. L’étude du mécanisme suggère que le CO est oxydé par O^- à la surface du α-Fe₂O₃/rGO pour former du CO₂ en état excité, qui émet une luminescence lorsqu’il revient à l’état fondamental. Le capteur CTL basé sur le composite α-Fe₂O₃/rGO permet une détection rapide et hautement sélective du CO, fournissant un nouveau support technique pour la surveillance en ligne et l’alerte d’urgence du CO, tout en proposant de nouvelles idées pour la conception de matériaux sensibles à la CTL.

Monoxyde de carbone; luminescence catalytique; capteur de gaz; α-Fe₂O₃; oxyde de graphène réduit