Porous Mn-doped Co3O4 nanosheets: Gas sensing performance and interfacial mechanism investigation with In situ DRIFTS

苯甲醇 吸附 甲苯 苯甲酸 化学工程 分子 多孔性 材料科学 解吸 一氧化碳 化学 催化作用 有机化学 工程类
作者
Zhengmao Cao,Wu Wang,Hao Ma,Lei Xiao,Jieyuan Li,Yanjuan Sun,Jianping Sheng,Fan Dong
出处
期刊:Sensors and Actuators B-chemical [Elsevier]
卷期号:353: 131155-131155 被引量:38
标识
DOI:10.1016/j.snb.2021.131155
摘要

Unraveling the gas-solid interfacial sensing mechanism during gas sensing is very essential for the development of high-performance gas sensors. In this work, the Mn-doped Co3O4 porous nanosheets with 5.6 times higher response than pristine Co3O4 and short response/recovery time (55/30 s) for 100 ppm toluene gas is synthesized. More importantly, in situ diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS) is conducted to investigate the gas-solid interfacial sensing mechanism over 3-Mn-Co3O4. The interfacial reaction species have been monitored, such as methylbenzene, benzyl alcohol, benzaldehyde, benzoic acid, carbon monoxide, and water molecule. These species originate from the elementary and overall reactions during toluene gas sensing. The dynamic evolution of surface species could be divided into three stages of adsorption reaction, reaction balance, and desorption reaction. Furthermore, combined with the density function theory simulation calculation, the gas-solid interfacial sensing mechanism over 3-Mn-Co3O4 is proposed. Toluene molecule reacts with the surface active oxygen species resulting in the occurrence of a series of elementary reactions and the generation of intermediates. The products of overall reaction are CO2 and H2O during gas sensing. Our work implements a meaningful exploration of in situ DRIFTS in gas-sensing field and provides a distinctive view to understand the gas-soild interfacial gas-sensing mechanism.
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
老黄鱼完成签到,获得积分10
刚刚
TripleY完成签到,获得积分20
刚刚
zhouhanm完成签到,获得积分20
1秒前
xxw完成签到,获得积分10
1秒前
腼腆的赛君完成签到,获得积分10
1秒前
lennon完成签到,获得积分10
1秒前
栗龙博发布了新的文献求助10
2秒前
sarah完成签到,获得积分10
2秒前
tu123完成签到,获得积分10
3秒前
淡定枫完成签到,获得积分10
3秒前
朵拉A梦完成签到,获得积分10
3秒前
星星完成签到,获得积分10
3秒前
Emma完成签到,获得积分10
4秒前
zrd发布了新的文献求助10
4秒前
完犊子发布了新的文献求助10
4秒前
12111完成签到 ,获得积分10
4秒前
ljh1771完成签到,获得积分10
5秒前
少艾发布了新的文献求助30
5秒前
日立天上完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
冰魄落叶完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
aaa完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
Anna完成签到,获得积分10
9秒前
Gasoline.完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
流子完成签到,获得积分10
10秒前
axiyay完成签到,获得积分20
10秒前
娄志昊完成签到,获得积分20
11秒前
大个应助完犊子采纳,获得10
11秒前
我住隔壁我姓王完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
栗龙博完成签到,获得积分10
11秒前
Mic应助谨慎建辉采纳,获得10
11秒前
大勇放心飞完成签到,获得积分10
12秒前
11发布了新的文献求助10
12秒前
山月系晚星完成签到,获得积分10
12秒前
传奇3应助LiYanqin采纳,获得10
12秒前
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
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