Fe3O4 Nanoparticle-Decorated WSe2 Nanosheets for Selective Chemiresistive Detection of Gaseous Ammonia at Room Temperature

材料科学 异质结 共沉淀 半导体 纳米颗粒 剥脱关节 纳米技术 纳米化学 电阻率和电导率 成核 化学工程 光电子学 分析化学(期刊) 化学 色谱法 有机化学 石墨烯 电气工程 工程类
作者
Neha Sakhuja,Ravindra Kumar Jha,Suvra S. Laha,Ankit Rao,Navakanta Bhat
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:3 (11): 11160-11171 被引量:27
标识
DOI:10.1021/acsanm.0c02306
摘要

A 2D/0D heteronanostructure (HNS) employing WSe2 as 2D nanosheets and Fe3O4 as 0D nanoparticles has been facilely synthesized at room temperature using a simple wet chemical route. The process involved liquid-phase exfoliation of WSe2 nanosheets, followed by a coprecipitation method for the subsequent nucleation of nanoparticles on the former. The hence-formed hybrid along with its pristine counterparts has been investigated for ammonia-sensing properties. Herein, WSe2 behaves as a p-type semiconductor and Fe3O4 as an n-type semiconductor as per the trends observed in the modulation of electrical conductivity in the presence of ammonia. As expected, the HNS demonstrated ultrasensitive (R % = 510% to 3 ppm) and selective response toward ammonia at room temperature when compared to WSe2 (53.2% to 3 ppm) and Fe3O4 (128% to 3 ppm) alone. The 10-fold increase in sensitivity for ammonia sensing achieved by fabricating a heterostructure enabled the detection down to 50 ppb with a response magnitude of 2.4%. Moreover, our sensor exhibits an ultrafast recovery of 13 s toward 50 ppb NH3 at room temperature without any external stimulus. Importantly, the repeatability and long-term stability over a period of few months seem to be promising. Therefore, the sensor can reliably be deployed in a real environment for practical gas-sensing applications. The exemplary gas-sensing performance achieved here can be ascribed to the enlarged specific surface area (219 m2/g) and the electronic effect of type II p–n heterostructures. This work can pave the way for the utilization of HNS of other 2D/0D materials for the ultrasensitive and selective gas-sensing applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小诗发布了新的文献求助10
刚刚
莎莎发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
_蝴蝶小姐发布了新的文献求助10
1秒前
小二郎应助RiziaJahanRiza采纳,获得10
1秒前
秀丽的犀牛完成签到,获得积分10
2秒前
Flz完成签到,获得积分20
2秒前
科研通AI5应助猫猫叽丫丫采纳,获得10
2秒前
3秒前
Zhao发布了新的文献求助10
3秒前
Ava应助JK采纳,获得10
3秒前
chcmuer发布了新的文献求助10
3秒前
酷炫皮皮虾完成签到,获得积分10
5秒前
qq发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
大盘菜发布了新的文献求助10
6秒前
zhonglv7应助只只采纳,获得10
6秒前
深情安青应助ad采纳,获得10
6秒前
宁阿霜发布了新的文献求助20
6秒前
小超发布了新的文献求助10
6秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
6秒前
小艾完成签到 ,获得积分10
6秒前
杨旸发布了新的文献求助30
6秒前
ding应助坚强的听枫采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
天天快乐应助夏至未至采纳,获得10
8秒前
Gzh_NJ发布了新的文献求助10
8秒前
hy完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
古哥完成签到,获得积分10
9秒前
汉堡包应助归仔采纳,获得10
9秒前
乐观短靴发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
DW123完成签到,获得积分10
10秒前
浮游应助qingchidue采纳,获得10
10秒前
汉堡包应助明媚采纳,获得10
11秒前
乐乐应助Janel采纳,获得30
11秒前
三叶草完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
SOFT MATTER SERIES Volume 22 Soft Matter in Foods 1000
Zur lokalen Geoidbestimmung aus terrestrischen Messungen vertikaler Schweregradienten 1000
Storie e culture della televisione 500
Selected research on camelid physiology and nutrition 500
《2023南京市住宿行业发展报告》 500
Food Microbiology - An Introduction (5th Edition) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4885652
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4170459
关于积分的说明 12941799
捐赠科研通 3931212
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2156914
邀请新用户注册赠送积分活动 1175326
关于科研通互助平台的介绍 1079935