A 2D-0D-2D Sandwich Heterostructure toward High-Performance Room-Temperature Gas Sensing

异质结 材料科学 范德瓦尔斯力 贵金属 离子键合 纳米颗粒 分子 离解(化学) 纳米技术 吸附 化学物理 光电子学 金属 化学 物理化学 离子 有机化学 冶金
作者
Zhiping Liang,Mingyuan Wang,Xiangzhao Zhang,Zhong Li,Kaixiang Du,Jian Yang,Shuangying Lei,Guanjun Qiao,Jian Zhen Ou,Guiwu Liu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (4): 3669-3680 被引量:59
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c11475
摘要

The construction of two-dimensional (2D) van der Waals (vdW) heterostructures over black phosphorus (BP) has been attracting significant attention to better utilize its inherent properties. The sandwich of zero-dimensional (0D) noble metals within BP-based vdW heterostructures can provide efficient catalytic channels, modulating their surface redox potentials and therefore inducing versatile functionalities. Herein, we realize a 2D WS2-Au-BP heterostructure, in which Au nanoparticles are connected between BP and WS2 via ionic bonds. The ultralow conduction band minimum position, the reduced adsorption energies of O2, and the increased dissociation barrier energy of O2- into 2O contribute greatly to improving the long-term stability of BP in the air. The formation of heterostructures can reduce the potential barrier energy in target gas molecules, thus enhancing the absorption energy and charge transfer. Taking the paramagnetic NO2 gas molecules as a representative, a stable response magnitude of 2.11 to 100 ppb NO2 is achieved for 80 days, which is far larger than the initial responses of most BP-based materials. A practical gas sensing system is also developed to demonstrate its real-world implementation. This work provides a promising demonstration of 0D noble metal within 2D BP-based vdW heterostructure for simultaneously improving the long-term stability and room-temperature reversible gas sensing.
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
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
genomed完成签到,获得积分0
4秒前
傲娇千青关注了科研通微信公众号
5秒前
6秒前
zcsun0244完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
10秒前
爱吃菠萝发布了新的文献求助10
11秒前
柠木发布了新的文献求助10
11秒前
SuperFAN发布了新的文献求助10
12秒前
闪闪忆霜发布了新的文献求助10
15秒前
123完成签到 ,获得积分10
16秒前
amns发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
20秒前
Ava应助大方明杰采纳,获得10
21秒前
如意的冰双完成签到 ,获得积分10
21秒前
陆家麟发布了新的文献求助10
23秒前
傲娇千青发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
27秒前
27秒前
28秒前
Jasper应助称心芷巧采纳,获得10
28秒前
28秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
28秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
29秒前
29秒前
29秒前
30秒前
星辰大海应助聂课朝采纳,获得10
31秒前
32秒前
科研通AI6.1应助赤峰采纳,获得10
33秒前
33秒前
33秒前
LUMOS完成签到,获得积分10
33秒前
希望天下0贩的0应助沈DJ采纳,获得10
34秒前
34秒前
飞鸿影下完成签到 ,获得积分10
36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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
信任代码:AI 时代的传播重构 450
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6357297
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8171997
关于积分的说明 17206526
捐赠科研通 5412966
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864858
邀请新用户注册赠送积分活动 1842270
关于科研通互助平台的介绍 1690520