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:7
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
自由的宛凝完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
打打应助一次过采纳,获得10
7秒前
科研通AI2S应助resetttttt采纳,获得10
7秒前
ding应助hwx666采纳,获得10
8秒前
LGZ完成签到 ,获得积分10
9秒前
yk发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
杯水情深发布了新的文献求助10
12秒前
蓬莱塔图完成签到 ,获得积分10
13秒前
悦耳的虔发布了新的文献求助10
15秒前
DYN完成签到 ,获得积分10
23秒前
大模型应助Mitophagy采纳,获得10
24秒前
科研通AI2S应助苏晨采纳,获得10
24秒前
25秒前
26秒前
乐乐应助wyz采纳,获得10
26秒前
进击的咩咩完成签到 ,获得积分10
27秒前
英姑应助hua采纳,获得10
27秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
兔子应助科研通管家采纳,获得30
28秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得20
28秒前
yznfly应助科研通管家采纳,获得30
28秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
28秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
28秒前
29秒前
桐桐应助MedicalWaste采纳,获得10
29秒前
弥途完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
单薄归尘完成签到 ,获得积分10
29秒前
脑壳疼发布了新的文献求助10
31秒前
33秒前
弥途发布了新的文献求助10
33秒前
打打应助向初露采纳,获得10
34秒前
自信柠檬发布了新的文献求助10
35秒前
高分求助中
Tracking and Data Fusion: A Handbook of Algorithms 1000
Models of Teaching(The 10th Edition,第10版!)《教学模式》(第10版!) 800
La décision juridictionnelle 800
Rechtsphilosophie und Rechtstheorie 800
Nonlocal Integral Equation Continuum Models: Nonstandard Symmetric Interaction Neighborhoods and Finite Element Discretizations 600
Academic entitlement: Adapting the equity preference questionnaire for a university setting 500
Arkiv för kemi 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2876532
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2487892
关于积分的说明 6736413
捐赠科研通 2170890
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1153345
版权声明 585924
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 566288