SnO2-inserted 2D Layered Ti3C2Tx MXene: From heterostructure construction to ultra-high sensitivity for Ppb-level H2S detection

异质结 材料科学 复合数 吸附 检出限 退火(玻璃) 工作温度 光电子学 纳米技术 灵敏度(控制系统) 复合材料 电子工程 化学 电气工程 工程类 有机化学 色谱法
作者
Dongnan Zhang,Jiayao Jiang,Ying Yang,Feng Li,Hui Yu,Xiangting Dong,Tianqi Wang
出处
期刊:Sensors and Actuators B-chemical [Elsevier BV]
卷期号:410: 135727-135727 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.snb.2024.135727
摘要

Two-dimensional (2D) materials emerge as a focus in chemiresistive gas sensors in recent years due to their flexibly modifiable surfaces and low energy consumption. Here, SnO2-inserted 2D layered Ti3C2Tx MXene composite was synthesized by solvothermal and subsequent annealing processes. It inherits the advantages of SnO2 and Ti3C2Tx MXene gas sensitive materials, including fast response/recovery and low operating temperature. Unexpectedly, the SnO2/Ti3C2Tx composite exhibits a theoretical ultra-low limit-of-detection of 5.76 ppb and an ultra-high sensitivity toward H2S gas. The optimal sensing response to 30 ppm H2S can reach 150 (11 times than pure SnO2), which is one of the highest sensitivities of all reported 2D materials and MXene-based H2S sensors. The excellent performances can be attributed to the formation of p-n heterojunction between Ti3C2Tx MXene and SnO2, and the more active sites for gas absorption provided by layer structure of Ti3C2Tx MXene. Moreover, DFT calculations were performed to explore H2S adsorption behaviors. SnO2/Ti3C2Tx composite shows a higher adsorption energy to H2S gas than both pure SnO2 and Ti3C2Tx MXene. This work provides a new idea for designing and constructing high performance MOS/MXene H2S gas sensors.
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
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
华仔完成签到,获得积分20
3秒前
aaa122完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
黎明完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
洁净雅容完成签到,获得积分10
5秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
小二郎应助灰灰12138采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
腼腆的洪纲完成签到,获得积分10
7秒前
zzzkkk完成签到,获得积分10
8秒前
斯文败类应助可靠白昼采纳,获得10
8秒前
wx发布了新的文献求助10
9秒前
胖心怡完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
一裤子灰发布了新的文献求助10
11秒前
文艺代灵完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
包远锋完成签到,获得积分10
12秒前
NexusExplorer应助薛涛采纳,获得10
13秒前
谦让碧菡发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
打打应助哈哈哈哈采纳,获得10
15秒前
小王完成签到 ,获得积分10
15秒前
乐乐应助慈ci采纳,获得10
15秒前
悠然完成签到,获得积分10
16秒前
科研通AI2S应助一裤子灰采纳,获得10
16秒前
喵呜完成签到,获得积分20
17秒前
平凡完成签到,获得积分10
17秒前
荷月初六完成签到,获得积分10
17秒前
cata完成签到,获得积分10
18秒前
神海发布了新的文献求助10
18秒前
落后裙子发布了新的文献求助100
18秒前
星辰大海应助楼不正采纳,获得10
19秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
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
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 360
Atlas of Interventional Pain Management 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 4011153
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3550805
关于积分的说明 11306498
捐赠科研通 3285027
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810947
邀请新用户注册赠送积分活动 886649
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811563