Reconfigurable Manipulation of Oxygen Content on Metal Oxide Surfaces and Applications to Gas Sensing

氧气 氧化物 X射线光电子能谱 化学吸附 吸附 材料科学 氧化剂 金属 纳米技术 密度泛函理论 化学工程 分析化学(期刊) 化学 物理化学 计算化学 有机化学 冶金 工程类 色谱法
作者
Gyuweon Jung,Suyeon Ju,Kangwook Choi,Jaehyeon Kim,Seongbin Hong,Jinwoo Park,Wonjun Shin,Yujeong Jeong,Seungwu Han,Woo Young Choi,Jong‐Ho Lee
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (18): 17790-17798 被引量:72
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c03034
摘要

Oxygen vacancies and adsorbed oxygen species on metal oxide surfaces play important roles in various fields. However, existing methods for manipulating surface oxygen require severe settings and are ineffective for repetitive manipulation. We present a method to manipulate the amount of surface oxygen by modifying the oxygen adsorption energy by electrically controlling the electron concentration of the metal oxide. The surface oxygen control ability of the method is verified using first-principles calculations based on density functional theory (DFT), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and electrical resistance analysis. The presented method is implemented by fabricating oxide thin film transistors with embedded microheaters. The method can reconfigure the oxygen vacancies on the In2O3, SnO2, and IGZO surfaces so that specific chemisorption dominates. The method can selectively increase oxidizing (e.g., NO and NO) and reducing gas (e.g., H2S, NH3, and CO) reactions by electrically controlling the metal oxide surface to be oxygen vacancy-rich or adsorbed oxygen species-rich. The proposed method is applied to gas sensors and overcomes their existing limitations. The method makes the sensor insensitive to one gas (e.g., H2S) in mixed-gas environments (e.g., NO2+H2S) and provides a linear response (R2 = 0.998) to the target gas (e.g., NO2) concentration within 3 s. We believe that the proposed method is applicable to applications utilizing metal oxide surfaces.
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
可研完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
神宝嘎li应助典雅的不悔采纳,获得10
1秒前
方盒完成签到,获得积分10
1秒前
LICC完成签到,获得积分10
2秒前
Orange应助江月年采纳,获得10
2秒前
2秒前
科研通AI2S应助平常静丹采纳,获得30
2秒前
xxx发布了新的文献求助10
2秒前
wxy2011完成签到 ,获得积分10
4秒前
热心市民小红花应助奚司采纳,获得10
4秒前
Airy完成签到,获得积分0
4秒前
乐乐应助cd采纳,获得10
4秒前
吕锦绣完成签到,获得积分20
4秒前
可研发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI6.3应助muderder采纳,获得10
5秒前
5秒前
不甜可以吗完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
花开富贵发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
包破茧完成签到,获得积分0
6秒前
霸气不可发布了新的文献求助10
6秒前
硕心完成签到,获得积分10
7秒前
酷波er应助漫画采纳,获得10
7秒前
7秒前
巴特福莱学校完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
意羡发布了新的文献求助20
9秒前
哟呵发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
科研通AI6.4应助Greyson采纳,获得30
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
zwzh完成签到,获得积分10
11秒前
IMF完成签到,获得积分10
12秒前
meng发布了新的文献求助10
13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
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
Netter collection Volume 9 Part I upper digestive tract及Part III Liver Biliary Pancreas 3rd 2024 的超高清PDF,大小约几百兆,不是几十兆版本的 1050
Current concept for improving treatment of prostate cancer based on combination of LH-RH agonists with other agents 1000
Research Handbook on the Law of the Sea 1000
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
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 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6169009
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7996579
关于积分的说明 16631669
捐赠科研通 5274122
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2813630
邀请新用户注册赠送积分活动 1793373
关于科研通互助平台的介绍 1659311