CuO–SnO2 sensor for room-temperature CO detection: Experiments and DFT calculations

材料科学 密度泛函理论 分析化学(期刊) 化学 计算化学 环境化学
作者
Weiqi Wang,Jiamu Cao,Shimin Wang,Rongji Zhang,Yufeng Zhang
出处
期刊:Sensors and Actuators B-chemical [Elsevier]
卷期号:420: 136427-136427 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.snb.2024.136427
摘要

Constructing heterostructures composed of different components is an emerging strategy to develop high–performance gas sensors with low operation temperatures, high sensitivity and reliable selectivity. Herein, a CuO–SnO2 sensor for ultra-sensitive CO detection at room temperature is designed. Gas sensing properties of CuO–SnO2 sensors are investigated with changing CO gas concentration, and each CuO–SnO2 sensor exhibits better sensing performances than SnO2 and CuO sensors. At 20 °C, the optimal CuO–SnO2 sensor has an excellent response of 39.56 % to 300 ppm CO gas with rapid response/recovery times (56/23 s), an ultralow detection limit of 159 ppb, and a high sensitivity of 0.127 % ppm−1. Additionally, the optimal CuO–SnO2 sensor exhibit good long-term stability, excellent reproductivity, and marked selectivity for CO molecules. The enhanced sensing mechanisms of the CuO–SnO2 heterostructure are attributed to the large specific surface area, abundant oxygen vacancies, and modulation effects of potential barrier created at the CuO–SnO2 heterojunction. Finally, first-principles calculations are implemented to investigate the adsorption ability and charge transfer of CO molecule on the CuO–SnO2 surface, further revealing the improved electron interactions between the CO molecule and CuO–SnO2 heterostructure at the molecular level. These new discoveries and insights aim to promote the research of heterostructures in chemical sensors through comprehensive theoretical and experimental studies.
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
ppat5012完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
跋扈完成签到,获得积分10
1秒前
孟严青完成签到,获得积分0
1秒前
小白完成签到,获得积分10
1秒前
illusion2019举报认真的恶天求助涉嫌违规
1秒前
1秒前
1秒前
傅逊完成签到,获得积分10
1秒前
Criminology34应助动听衬衫采纳,获得80
2秒前
仙峰水龙发布了新的文献求助10
2秒前
苹果萧完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
超帅沂发布了新的文献求助10
3秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
yu202408应助科研通管家采纳,获得20
3秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Mint完成签到,获得积分10
3秒前
star应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
霸气白卉完成签到 ,获得积分10
3秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
为不争完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
雾草生发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
苹果完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
建浩完成签到,获得积分10
4秒前
秋霞完成签到,获得积分10
4秒前
Ava应助FJ采纳,获得10
4秒前
爱唱狐狸的番茄小子完成签到,获得积分10
5秒前
勤奋帅帅完成签到,获得积分10
5秒前
swby完成签到,获得积分10
5秒前
传统的砖家完成签到,获得积分10
6秒前
外向的百川完成签到 ,获得积分10
6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
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 500
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5315937
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4458488
关于积分的说明 13870596
捐赠科研通 4348245
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2388169
邀请新用户注册赠送积分活动 1382240
关于科研通互助平台的介绍 1351627