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
kk99发布了新的文献求助10
刚刚
sgssm发布了新的文献求助10
1秒前
阔达如柏完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
3秒前
Hello应助lxaiczn采纳,获得10
4秒前
此时此刻发布了新的文献求助10
5秒前
FashionBoy应助耍酷的小土豆采纳,获得10
5秒前
Fei发布了新的文献求助10
5秒前
VDC发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
可爱的函函应助dzll采纳,获得10
5秒前
snowflake完成签到,获得积分10
6秒前
PXY发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
xiaoai完成签到 ,获得积分10
7秒前
健忘的水池完成签到 ,获得积分10
7秒前
Lan关闭了Lan文献求助
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
阿飞发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
七安发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
传统的擎汉完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
童diedie完成签到,获得积分10
15秒前
FashionBoy应助左寺采纳,获得10
15秒前
毛鹿鹿发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
Hua发布了新的文献求助10
16秒前
彭于晏应助xumengyu采纳,获得30
16秒前
芝麻是什么味道完成签到,获得积分10
17秒前
455发布了新的文献求助10
18秒前
Yuuuu完成签到 ,获得积分0
19秒前
中华牌老阿姨给哈哈的求助进行了留言
19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
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Tier 1 Checklists for Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings 1000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 1000
The Organic Chemistry of Biological Pathways Second Edition 1000
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6331150
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8147587
关于积分的说明 17096964
捐赠科研通 5386797
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2855965
邀请新用户注册赠送积分活动 1833364
关于科研通互助平台的介绍 1684781