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
传奇3应助everyone_woo采纳,获得10
1秒前
1秒前
小二郎应助典雅笙采纳,获得10
1秒前
1秒前
研友_VZG7GZ应助holly采纳,获得10
1秒前
lj完成签到 ,获得积分10
1秒前
奋斗的刺猬完成签到 ,获得积分10
1秒前
Geopoison完成签到,获得积分10
2秒前
Meleo发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
家迎松发布了新的文献求助10
2秒前
一只橙子发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
ZZzz发布了新的文献求助10
3秒前
吴帆完成签到,获得积分10
3秒前
欣喜念桃发布了新的文献求助10
4秒前
CEN完成签到,获得积分10
4秒前
1112发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
魏泽洪发布了新的文献求助10
4秒前
vioviolviolet发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
纯真的志泽完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
英俊的铭应助飞宇采纳,获得10
6秒前
小蘑菇应助笑点低的醉蓝采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
玄月完成签到,获得积分10
7秒前
SciGPT应助马关维采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.1应助Hx采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
田様应助xxy采纳,获得10
8秒前
小虫虫完成签到,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
幸福不弱完成签到,获得积分10
9秒前
无极微光应助小熊采纳,获得20
9秒前
10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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
International Arbitration Law and Practice 1000
文献PREDICTION EQUATIONS FOR SHIPS' TURNING CIRCLES或期刊Transactions of the North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders第95卷 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 6154886
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7983345
关于积分的说明 16588153
捐赠科研通 5265292
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2809651
邀请新用户注册赠送积分活动 1789842
关于科研通互助平台的介绍 1657448