Foi preparado um material compósito α-Fe₂O₃/óxido de grafeno reduzido (α-Fe₂O₃/rGO) por método hidrotermal, e foi construído um sensor de luminescência catalítica (CTL) para a detecção de monóxido de carbono (CO). O sensor é constituído por uma haste de aquecimento cerâmica revestida com material sensível, câmara de reação de quartzo, sistema de fluxo de gás, sistema de injeção de amostras, fotomultiplicador e unidade de processamento de sinal, permitindo a coleta em tempo real do sinal luminoso gerado durante a reação catalítica do CO. A estrutura cristalina e a morfologia dos materiais preparados foram caracterizadas por difração de raios X, adsorção-dessorção de nitrogênio e microscopia eletrônica de transmissão, e as condições de detecção foram otimizadas sistematicamente. Os resultados mostram que o material compósito α-Fe₂O₃/rGO apresenta uma resposta CTL mais alta em comparação com o α-Fe₂O₃. A faixa linear de detecção do sensor para CO é de 80~1125 mg/m³, o limite de deteção (S/N=3) é de 26 mg/m³, e não há resposta significativa para gases interferentes comuns. A taxa de recuperação de CO em amostras simuladas de gás misto foi de 104%~110%. O estudo do mecanismo sugere que o CO é oxidado por O^- na superfície do α-Fe₂O₃/rGO para formar CO₂ em estado excitado, que emite luminescência ao retornar ao estado fundamental. O sensor CTL baseado no compósito α-Fe₂O₃/rGO permite a detecção rápida e altamente seletiva de CO, fornecendo novo suporte tecnológico para monitoramento online e alerta emergencial de CO, além de oferecer novas ideias para o design de materiais sensíveis a CTL.

Monóxido de carbono; luminescência catalítica; sensor de gás; α-Fe₂O₃; óxido de grafeno reduzido