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:21
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
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
桐桐应助鹿小娇采纳,获得10
刚刚
锂安完成签到,获得积分10
1秒前
Tink完成签到,获得积分0
2秒前
初雪完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
一条咸鱼完成签到,获得积分10
4秒前
CoCoCat完成签到,获得积分20
4秒前
迷l发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
神勇的代荷完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
憨憨医生完成签到,获得积分10
9秒前
随风发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
Anna完成签到 ,获得积分10
10秒前
zhen_wang完成签到,获得积分10
11秒前
咸鱼好闲完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
CC完成签到,获得积分10
13秒前
yuisl发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
是小曹啊发布了新的文献求助10
16秒前
hanatae完成签到,获得积分10
18秒前
Jackson完成签到 ,获得积分10
18秒前
54发布了新的文献求助10
19秒前
kangkang发布了新的文献求助10
20秒前
GET发布了新的文献求助10
20秒前
鹿小娇发布了新的文献求助10
21秒前
大个应助yuisl采纳,获得10
22秒前
26秒前
等待蜜蜂完成签到,获得积分10
28秒前
孔大漂亮完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
JamesPei应助林布林采纳,获得10
30秒前
31秒前
dd99081发布了新的文献求助10
31秒前
等待蜜蜂发布了新的文献求助30
33秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Problems of point-blast theory 400
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
The Cambridge Handbook of Social Theory 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3999460
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3538836
关于积分的说明 11275255
捐赠科研通 3277713
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1807651
邀请新用户注册赠送积分活动 883983
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 810111