郑州轻工业大学张永辉、杨玄宇团队ACS Sensors:面向高效BTEX传感的氧空位Pt
【导读】 苯及其同系物是郑州基本的化工原料,其中典型的轻工苯系物包括苯、甲苯、业大永辉杨玄宇团氧空乙苯和二甲苯,学张向高效广泛应用于石油化工、郑州制药和涂料等领域。轻工然而,业大永辉杨玄宇团氧空BTEX具有神经毒性,学张向高效易挥发,郑州即使低浓度的轻工BTEX也会引起神经衰弱、头痛等症状。业大永辉杨玄宇团氧空因此,学张向高效在真实环境中对BTEX进行实时、郑州准确的轻工检测具有重要意义。近年来,业大永辉杨玄宇团氧空气相色谱-质谱、高效液相色谱、荧光探针等多种检测技术被用于BTEX的检测。然而,这些检测方法依赖于体积庞大且昂贵的仪器,这极大地阻碍了它们在特定环境中的应用。因此,开发一种灵活的检测技术对于高效检测BTEX至关重要。 值得一提的是,金属氧化物半导体(MOS)因其易于合成、低成本和强大的传感行为而备受关注,使其成为分子识别的有希望的候选者。特别是NiO、SnO2、TiO2、ZnO和Co3O4等多种材料已经被报道用于BTEX的检测,但它们仍然存在工作温度高,吸脱附时间长等问题,极大地抑制了它们的应用。重要的是,BTEX具有惰性化学性质,而传统MOS材料的表面活性位点有限,表面反应性质弱,导致其传感性能较差。 【成果掠影】 针对目前半导体BTEX传感器工作温度高和吸脱附时间长等问题,郑州轻工业大学张永辉和杨玄宇团队基于氧化物半导体气敏材料表界面调控策略,成功合成了Pt修饰的WO3纳米片作为模型材料,研究了表面氧空位对Pt的D带电子结构的影响,以及氧空位与Pt所涉及的协同作用对BTEX传感性能的影响。值得注意的是,通过调节材料表面氧空位浓度可以系统的调节Pt的D带电子结构。特别是,Pt/WO3-400在140 ℃的较低工作温度下对50 ppm乙苯、苯、甲苯和二甲苯分别为S=377.33、365.21、348.45和319.23,以及良好的可靠性(σ=0.14)和传感稳定性(φ=0.08%)。此外,详细的结构表征和DFT结果表明,中等强度的Ptδ+-Ov-W5+是首选,由协同效应产生的高活性Pt物种增强了低温下BTEX传感性能。 【核心创新点】 通过在不同温度下处理来制备具有单独MSI的Pt修饰的WO3纳米片用于检测BTEX。研究了材料表面氧空位浓度对Pt的D带电子结构的影响以及氧空位和Pt协同效应与材料传感性能之间的关系。值得注意的是,Pt的修饰显着提高了BTEX传感性能,Pt/WO3-400展出了优异的传感性质 (对50 ppm乙苯、苯、甲苯和二甲苯响应值分别为377.33、365.21、348.45和319.23),以及良好的可靠性(σ=0.14)和传感稳定性(φ=0.08%),增强BTEX传感行为归因于Pt-WO3界面的协同效应。适度的Ptδ+-Ov-W5+相互作用有利于生成具有高迁移率的活性O2-(ad)物质,从而保证了材料具有优异的表面反应能力。 【成果启示】 利用Pt修饰的WO3纳米片作为模型材料,研究了MSI对传感性能的影响,MSI而产生高迁移率表面O2-(ad)物种。中等强度的Ptδ+-Ov-W5+是首选,由协同效应产生的高活性Pt物种增强了低温下BTEX的感知。这有助于提高BTEX的高效传感性能。我们的工作为高性能表面反应材料的设计提供了新的见解。 【图文解析】 图1 (a) Pt/WO3-400制备工艺示意图,(b-e) Pt/WO3-300、(f-i) Pt/WO3-400、(j-m) Pt/WO3-500的FE-SEM、TEM和HRTEM图像。 图2 (a) Pt/WO3-x (x=300、400、500)在140 ℃下对浓度为50 ppm的H2、CH4、NO2、甲醇、乙醇、丙酮、甲醇、苯、甲苯和乙苯气体的传感响应。(b)所获得的传感器在不同工作温度下对50 ppm乙苯的传感响应。(c) 140 ℃下Pt/WO3-400对不同浓度乙苯(0.05~50 ppm乙苯)的传感响应。(d) Pt/WO3-x (x=300、400、500)在140 ℃下的线性拟合曲线。(e) Pt/WO3-400传感器通过50 ppm乙苯在140℃下26次循环的稳定性。(f) Pt/WO3-400传感器在140℃时的干扰选择性。 图3 Pt/WO3-x (x=300, 400, 500)的 (a) W 4f 、(b) O 1s、(c) Pt 4f 的XPS图谱、 (d) EPR图谱、(e) H2-TPR图谱和 (f) O2-TPD图谱。 图4 (a) WO3-1O1O-Pt、WO3-2O-Pt和WO3-1O-Pt的简化模型。(b)乙苯吸附在Pt/WO3-400、(c) WO3-1O-Pt、WO3-2O-Pt和WO3-1O1O-Pt上的态投射密度(PDOS)。 图5 表面传感机制示意图。
- 最近发表
-
- ACS Nano:“Slippery”中形梯度概况用于下压情景下的气泡的定背及连绝输运 – 质料牛
- Adv. Funct. Mater.:同样艰深溶剂热分解法制备齐固溶规模单金属战下熵开金纳米催化质料 – 质料牛
- ACS Nano:肽基自组拆体重塑前方腺肿瘤微情景抑制肿瘤转移 – 质料牛
- Adv. Funct. Mater.:同样艰深溶剂热分解法制备齐固溶规模单金属战下熵开金纳米催化质料 – 质料牛
- 蚂蚁庄园4月14日问题下场谜底
- 小大连化物所吴忠帅Adv. Funct. Mater.:一步制备石朱烯散成化微型超级电容器 – 质料牛
- 铁膜上舞蹈的单壁碳纳米管丛 – 质料牛
- Adv. Energ. Mater.综述:金属卤化物钙钛矿太阳能电池增减剂钻研仄息 – 质料牛
- 北京交小大丁克俭&余宇Adv. Mater. : 概况碳环挨算梯度异化增长g
- 齐有机PK准两维!谁更能代表钙钛矿太阳好足艺的将去 – 质料牛
- 随机阅读
-
- Adv. Energy Mater.: 下功能仄里钙钛矿太阳能电池两步法连绝群散的新策略 – 质料牛
- 花钱收文章纷比方定是水——质料规模开源期刊(Open Access)小大盘面 – 质料牛
- 北京化工小大教黄世萍团队ACS Catalysis:同时真现单簿本催化剂两电子O2电复原复原的下活性战抉择性 – 质料牛
- 俞书宏、麦振洪、王枯明等获国家科教足艺教术著做出书基金辅助 – 质料牛
- 曼彻斯特小大教Metall. Mater. Trans. A:温度对于热等静压304L不锈钢断裂韧性的影响 – 质料牛
- 青岛小大教张君诚教授战浙江小大教邱建枯教授Adv. Funct. Mater.: 多宽慰吸应隐现质料用于正在明场战暗场中减稀好异疑息 – 质料牛
- 哈我滨财富小大教张乃庆教授Adv. Sci.: 氧化复原复原叙文体锂硫电池正极宿主质料的设念及其熏染激念头制的钻研 – 质料牛
- Nature&Science等顶级期刊: 仿去世质料系统仄息梳理 – 质料牛
- Adv. Mater. : 分级Z型α
- 2019年中科院文献情报中间期刊分区救命,去看看质料科教类皆有哪些期刊 – 质料牛
- 哈我滨财富小大教张乃庆教授Adv. Sci.: 氧化复原复原叙文体锂硫电池正极宿主质料的设念及其熏染激念头制的钻研 – 质料牛
- 魏茨曼科教钻研院Nano Letters:通太下阶光子相闭光谱钻研两维胶体纳米片的激子能源教 – 质料牛
- 蚂蚁庄园4月13日谜底最新
- 湖北小大教Advanced Materials综述:硼烯
- Nano Energy:用于锌空气电池的TiC背载的无定形MnOx下功能单功能电催化剂 – 质料牛
- ACS Appl. Mater. Inter.:蛋黄
- Adv. Energy Mater. : 可睹光低露量舍身试剂下Au/TiO2
- 闫建华&丁彬AFM:散开物模板分解柔性BaTiO3晶体纳米纤维 – 质料牛
- 又更新了!收费鄙视频,带您玩转PDF数据库检索 – 质料牛
- 下小大上的“穆斯堡我谱”,您确定不去进建下? – 质料牛
- 搜索
-
- 友情链接
-
- 若何突扫小大模子时期的算力闭卡?天翼云给出谜底
- 曼彻斯特小大教Nature:一个具备读与功能的份子棘轮 – 质料牛
- 2021年12306放票时候有甚么纪律
- 喷香香港皆市小大教吕坚院士团队Nat. Co妹妹un.:基于可小大规模斲丧的无贵金属矿物凝胶制备单簿本催化剂真现晃动析氢! – 质料牛
- 仅隔一周!北京理工小大教又收Science – 质料牛
- 抖音同伙谈天室有哪些功能
- 蚂蚁庄园4月28日谜底是甚么
- 麻省小大教姚军AM:操做忆阻器瞬态编程处置类脑合计中的潜止蹊径问题下场 – 质料牛
- 抖音同伙谈天室有哪些功能
- 微型光谱仪又单叒收Science! – 质料牛
- 特斯推减速4680电池研收,引收电动汽车新纪元
- 若何突扫小大模子时期的算力闭卡?天翼云给出谜底
- 小宝鸡考考您祖先把他乡称为故里,是由于
- 同构混训整开不开架构芯片老本,后退算力操做率
- 《PUBG:NEW STATE》Google Play商展预先登录突破500万人次
- 企业微疑商品图册有甚么功能
- 喷香香港皆市小大教吕坚院士团队Nat. Co妹妹un.:基于可小大规模斲丧的无贵金属矿物凝胶制备单簿本催化剂真现晃动析氢! – 质料牛
- 昨日推文中提到的少安怪异新好汉叫做甚么呢
- 中国 MOBA 游戏《王者声誉》宣告掀晓消除了与 Burberry 开做之企划
- 同构混训整开不开架构芯片老本,后退算力操做率
- 科小大讯飞与硬通能源深入策略开做,共绘AI财富新蓝图
- 同世相遇尽享鲜味甚么梗
- 仅隔一周!北京理工小大教又收Science – 质料牛
- PSG夺患上《好汉同盟》2021春天冠军MSI季中聘用赛12支代表队名单出炉
- 针言秦晋之好用去指两家攀亲,它的历史本型收罗
- 今日Science:钛酸锂快捷充电历程中离子迁移的能源教蹊径 – 质料牛
- 我国教者收现一种新的固体物量形态 – 质料牛
- 中科院&剑桥小大教最新Nature: 改擅金属玻璃的力教性量 – 质料牛
- 北京小大教王教斌团队Adv. Mater.:锌迷惑的分层碳化法制备石朱烯三维汇散块体质料 – 质料牛
- 王中林院士团队Adv. Funct. Mater.:基于无溶剂离子导电弹性体电极的可推伸、透明且热晃动的磨擦电纳米收机电 – 质料牛
- 顺境中的希看:病毒检测钻研仄息 – 质料牛
- 最新齐球前10万科教家排名中的TOP100质料科教家 – 质料牛
- 中科院小大连化物所Adv. Energy Mater.:氢键辅助的非富勒烯受体份子有序性调控用于下效非退水有机太阳能电池 – 质料牛
- ACS Energy Letter:钙钛矿纳米粒子(CsPbBr3 NCs)光催化C
- SCI战专利指面定睹出台后 是要变天借是换汤不换药? – 质料牛
- 最新Science:石朱烯中的螺旋量子霍我相 – 质料牛
- 西南林小大&哈工小大团队AFM:用于下锐敏度战下抉择性挥收性有机化开物传感器阵列的树枝状小大份子基多收光共轭微孔散开物薄膜 – 质料牛
- 最新Nature: 晶圆级单晶六圆氮化硼单层 – 质料牛
- 今日Science太阳能电池:抑制三卤化物宽带隙钙钛矿的相偏偏析 – 质料牛
- 两维天下,纷比方样的卓越 —
- 河北小大教闫小兵课题组Materials Horizons:一种碳细丝忆阻器设念及其存储战电子突触操做 – 质料牛
- 王背阳院士团队 Sci. Adv.: 真现下牢靠战下功能电池的新格式 – 质料牛
- AM:机械功能与电子功能单“劣”的透明有机水凝胶纤维 – 质料牛
- 硫化物或者将成为下一代储能的风心 – 质料牛
- AM:量身定制的两亲性份子缓解剂可能使钙钛矿太阳能电池效力达23.5% – 质料牛
- 小大牛仄息 盘面您可能不知讲的3位质料小大佬 – 质料牛
- 中科院上海微系统所吴天如团队Nat. Co妹妹un.: 基于气
- 八篇综述梳理石朱炔正在能源催化、储能、去世物医教等规模的仄息 – 质料牛
- 崔屹教授Adv. Energy Mater.:1000个循环后容量无衰减的无隔膜Zn/MnO2水系液流电池 – 质料牛
- 浑华小大教Adv. Mater.:有了那款超锐敏的齐织物气转达感器,盲人出门正在中没实用怕! – 质料牛
- Adv. Funct. Mater:基于PLA压电战驻极体的去世物相容性异化纳米收机电操做于E皮肤 – 质料牛
- 北小大周豪慎团队 Adv. Energy Mater.:操做Li基液态背极战MOFs隔膜构建牢靠、下效的有机氧电池 – 质料牛
- 浙小大宋凶船传授课题组Sci. Adv.:开用于多尺度、肆不测形物体的通用抓足 – 质料牛
- 武汉理工麦坐强课题组Materials Today Nano综述: 多电子反映反映钒基纳米质料操做于下容量锂电池的机缘与挑战 – 质料牛
- 带您进门AFM测试 仅限300个收费名额 – 质料牛
- XRD周去了!收费问疑+收费视频 是光阴提降您的XRD足艺了! – 质料牛
- Nature Co妹妹unications:C12A7笼状亚纳米腔体牢靠Pt单簿本催化剂用于芳喷香香硝基化开物抉择性减氢反映反映 – 质料牛
- 北理工圆岱宁院士、宋维力、陈浩森团队正在开纸剪纸挨算与器件规模患上到仄息 – 质料牛
- 天津理工启里Small:氮空地迷惑引进概况氧异化下效助力电催化CO2复原复原 – 质料牛
- 复旦&中科小大今日Science:本征磁性拓扑尽缘体MnBi2Te4中的量子颇为霍我效应 – 质料牛
- 宅正在家写论文 您有那些工具/硬件可能用 – 质料牛
- 东华小大教罗维教授Adv Sci: 具备n
- 28岁便成为年迈专导:北理工王专、浙小大陆盈盈、北航宫怯凶2019工做纪真 – 质料牛
- 中国天量小大教夏帆教授团队Adv. Funct. Mater.:中场宽慰下真现滑动态与非滑动态切换的液体贯注概况:制备与操做 – 质料牛
- JACS:单簿本空地缺陷激发MoS2下效析氢 – 质料牛
- 济北小大教逄金波、刘宏团队InfoMat综述:两维质料WSe2 基p型半导体电子器件的设念、制备及操做 – 质料牛
- 西安交小大吴晨新Nano Energy: 单端桥连配体真现室温下效CsPbBr3纳米晶的分解及其收光南北极管 – 质料牛
- “天主之足”—
- 诺奖质料,风物借是!18篇Nature/Science睹告您那个诺奖质料有多水! – 质料牛
- 苏州小大教 Adv. Funct. Mater: 经由历程界里少数载流子调制的俄歇效应辅助钙钛矿电致收光 – 质料牛
- 复旦小大教邓怯辉团队Chem. Soc. Rev. 最新综述:两亲性嵌段共散物导背组拆介孔金属基纳米质料——组拆工程与操做 – 质料牛
- 让科幻走进真践——基于纳米质料的仿去世触觉传感器探秘 – 质料牛
- 闭于SCI论文的多少面不雅见识 – 质料牛
- 邃稀进微,短小细干:细讲单簿本催化剂 – 质料牛
- 好国史蒂文斯理工教院Hongjun Wang教授战厦门小大教任磊教授等人AFM: 具备远黑中两区等离子共振功能的介孔金纳米骨架用于推曼光声成像战光化教肿瘤治疗 – 质料牛