SMENA Catalysis AB開發用於氣體傳感和氫氣催化的MoS2材料

瑞典公司SMENA Catalysis AB研究發現了一種MoS₂材料，這種改善層狀二硫化鉬（MoS₂）特性的方法，即在材料中引入高度可控的邊緣和孔。Timur Shegai和Batulga Munkhbat對過渡金屬二鈣化物（TMDs）的研究成就了2021年SMENA Catalysis AB的創立。這個石墨烯旗艦計畫的關聯成員是石墨烯旗艦計畫合作夥伴瑞典查爾姆斯理工大學（Chalmers University of Technology）的衍生公司。

SMENA Catalysis AB在查爾姆斯創新辦公室和查爾姆斯風險投資公司的支持下成立。第一任首席執行官被任命後，公司很快被屢獲殊榮的查默斯風險加速器項目所接納，並獲得了第一筆種子資金以及行政和業務發展支援。目前，該公司已經擴大了其員工隊伍，並啟動了與業界人士的首次合作。

（圖片來源：Sandeep ReddyGottam et al., Applied Surface Science）

SMENA Catalysis AB有兩個業務部門，分別為氣體感測器和氫氣催化，它們使用加工過的MoS₂材料Molybdenyx。對於氣體感測器，該公司向客戶提供氣體傳感元件，可以把它們看作是小型微晶片。化學反應由檢測器讀取，檢測器可解讀出氣體的濃度和類型。

氫氣催化部門提供粉末狀的鉬，可以將其應用於質子交換膜（PEM）-電解器，以促進將水分解為氫和氧並產生氫氣的化學反應（電解）。在氣體傳感方面，基於金屬氧化物和碳納米材料的氣體感測器受到高溫要求、高功率消耗、對濕度變化的高度敏感性、低靈敏度和在室溫下不完全恢復等因素的阻礙。金屬納米粒子感測器會被氣體分子“毒害”，降低其檢測目標分子的能力。

導電聚合物可以在室溫下工作，但它們對濕度高度敏感。SMENA Catalysis AB邊緣富集的MoS₂材料含有大量的活性位點，即其材料有大量的六角形孔。這些活性位點以更高的靈敏度吸收氣體分子，與選定的氣體進行更具體的互動，並且不受濕度變化的影響。這使得以前無法結合的好處，如靈敏度、選擇性、準確性和低能耗在一個微小的感測器中得到了結合。

MoS₂也是一種豐富的、自然存在的礦物，它在環境上是可持續的，在經濟上是有利可圖的。此次技術的突破是在材料上開孔，然後將這些孔暴露在一種液體溶液中。根據預製孔暴露在這種液體溶液中的時間，這些孔將越發接近我們獨特的六邊形形狀。

（圖片來源：Sandeep ReddyGottam et al., Applied Surface Science）

SMENA的目標客戶是那些提供或希望將其產品組合擴展到MOS-氣體感測器的氣體感測器公司，能夠檢測低濃度的H₂、NH₃和NO₂。目前SMENA Catalysis的工作重點是PEM-電解器和膜電極元件（MEAs）的生產商。

參考文獻：Munkhbat, Battulga, et al. "Transition metal dichalcogenide metamaterials with atomic precision." 自然通訊11.1 (2020): 1-8.

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