Sea urchin-like SnO2/α-Fe2O3 heterostructural microspheres for enhanced acetone gas sensing: Materials preparation, performance evaluation, and mechanism investigation

微球 吸附 微观结构 异质结 热液循环 丙酮 分子 纳米技术 纳米棒 材料科学 化学 化学工程 复合材料 有机化学 工程类 光电子学
作者
Shengrui Xu,Miaomiao Wang,Chang-Po Chen,Suling Feng
出处
期刊:Sensors and Actuators B-chemical [Elsevier BV]
卷期号:379: 133288-133288 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.snb.2023.133288
摘要

Herein, sea urchin-like SnO2/α-Fe2O3 (SU-SnO2/α-Fe2O3) heterostructural microspheres was prepared successfully by two-steps hydrothermal treatment, and used as semiconductor for acetone gas sensing. SEM and TEM characterizations showed that as-prepared composites exhibited sea urchin-like morphology with microstructures of inner SnO2 microspheres and outer vertically grown α-Fe2O3 nanorods. SnO2/α-Fe2O3 microspheres presented higher and faster response / recovery for acetone in comparison to pure SnO2. At the optimum temperature of 300 °C, response value of SU-SnO2/α-Fe2O3 sensor reached 18.7 towards acetone vapor with concentration of 100 ppm. The response time was 8 s, and recovery time was 2 s. Moreover, the proposed method displayed an excellent linearity for measuring acetone vapor with concentration range of 1–200 ppm. The improvement of gas sensing properties for SnO2/α-Fe2O3 microspheres was ascribed to the unique microstructures, formation of heterojunction, and abundant adsorbed oxygen. To further demonstrate the promoted mechanism, adsorption behavior of as-prepared composites for acetone molecule was investigated by density-functional theory (DFT), with results that Fe sites on the hetero-interface possessed strong interaction with acetone molecule, which enhanced the gas sensing properties towards acetone. This study confirmed the gas sensor performance of SnO2/α-Fe2O3 microspheres towards acetone, and supplemented the promotion mechanism by DFT calculations.
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
哈哈完成签到 ,获得积分10
刚刚
与离完成签到 ,获得积分10
3秒前
酷酷的涵蕾完成签到 ,获得积分10
4秒前
酷酷海豚完成签到,获得积分10
5秒前
沉静的清涟完成签到,获得积分10
5秒前
Smoiy完成签到 ,获得积分10
8秒前
无心的雅旋完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
纯爱发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
卞卞发布了新的文献求助10
13秒前
nano完成签到 ,获得积分10
15秒前
张晓东完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
nicheng完成签到 ,获得积分0
18秒前
小康学弟完成签到 ,获得积分10
19秒前
听寒完成签到,获得积分10
19秒前
复杂真完成签到,获得积分10
21秒前
Chnimike完成签到 ,获得积分10
21秒前
上官若男应助英俊的胜采纳,获得10
22秒前
小心薛了你完成签到,获得积分10
23秒前
panda完成签到,获得积分10
26秒前
科科通通完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
WXR完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
万能图书馆应助wzc采纳,获得10
31秒前
威威发布了新的文献求助10
33秒前
鸣蜩阿六完成签到,获得积分10
33秒前
YANGMJ完成签到,获得积分10
36秒前
不回首完成签到 ,获得积分10
38秒前
wzc完成签到,获得积分10
39秒前
41秒前
求助发布了新的文献求助10
42秒前
long完成签到 ,获得积分10
43秒前
zipzhang完成签到 ,获得积分10
44秒前
忐忑的烤鸡完成签到,获得积分10
47秒前
ZERO完成签到,获得积分10
48秒前
不爱吃韭菜完成签到 ,获得积分10
49秒前
斯文的访烟完成签到,获得积分10
50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
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
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
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 4008786
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3548464
关于积分的说明 11298867
捐赠科研通 3283080
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810290
邀请新用户注册赠送积分活动 886000
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811220