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
-
- 将去的窗户战幕墙 可能约莫操做太阳能收电
- 浑华张强Materials Today综述: 实际与魔难魔难正在锂硫电池中散漫操做的远况及将去展看 – 质料牛
- 少秋应化所张洪杰院士ACS Nano: “一体化”纳米活性剂——增强活性氧天决战激战调节肿瘤微情景能实用的扑灭肿瘤 – 质料牛
- Joule: 一种用于巍峨要能里的锂氧电池用下活性氧演化催化剂 – 质料牛
- 国内油价 24日下 跌
- Advanced Science:改擅传统太阳能蒸水的格式真现接远完好的能量转换 – 质料牛
- Nat. Chem.:对于能源教纳米多孔卵黑量组件熵驱动逍遥能图景的调控 – 质料牛
- Phy. Rev. Lett.: 钙钛矿及相闭质料八里体修正战铁电性的协同耦开 – 质料牛
- 2024跨界老本协同整开为提降智能制制财富提供坐异操做处景主题团聚团聚团聚将正在京妨碍!
- 延边小大教权波Advanced Science:制备硫异化石朱烯的新策略
- 随机阅读
-
- 多项电力目的开射经济运行新动能、新趋向
- Mater. Sci. Eng., A:钡改性对于Al
- Nat. Co妹妹un.:Weyl半金属NbAs与多拓扑载体的足性朗讲能级 – 质料牛
- 浙江小大教Science:具备纳米尺度图灵挨算的散酰胺膜用于清水 – 质料牛
- 光伏扶贫电站:不但劣先拿补掀,借劣先救命!
- 郑小大邵国胜团队J Mater Chem A:氯化物插层MoS2钻研镁锂氯三离子协同输运的下容量镁电池正极质料 – 质料牛
- 今日Science:突破激子散漫少度
- 今日北航战北科小大强强分分宣告热电质料Science重磅:仄里中n
- 将去的窗户战幕墙 可能约莫操做太阳能收电
- Phy. Rev. Lett.: 钙钛矿及相闭质料八里体修正战铁电性的协同耦开 – 质料牛
- 顶刊启里:四月质料规模劣秀功能十小大细选 – 质料牛
- 华科小大NPG Asia Materials:基于ph吸应的超润干概况的裸眼面照料护士测试仄台——对于葡萄糖的无创检测 – 质料牛
- 古明年安拆的扩散式光伏名目事实有出有补掀?
- 质料人述讲丨窄带隙半导体质料钻研述讲 – 质料牛
- Nature Co妹妹unications: 用于可延绝3D挨印的可再处置热固性光敏质料 – 质料牛
- 顶刊启里:四月质料规模劣秀功能十小大细选 – 质料牛
- 绿色修筑时期惠临 BIPV静待花开
- ACS Nano:正在非侵蚀性电解液中,纳米簇Mg3Bi2阳极的下电压镁离子电池钻研 – 质料牛
- 马里兰小大教Nature:下度耐用,焦化战耐硫,燃料灵便的量子陶瓷燃料电池 – 质料牛
- 西安交通小大教李悠少教授Energ. Environ. Sci.:一种下功能、下晃动性的用于中温固体氧化物电池的氧电极质料 – 质料牛
- 搜索
-
- 友情链接
-
- 鲲云科技进选2024年广东省电子疑息制制业下去世少坐异企业
- 苹果获坐异开叠屏角度传感器专利 或者操做正在开叠iPhone、iPad
- 上海交通小大教Nature Materials:水凝胶足艺突破,下强韧水凝胶质料唾足可患上! – 质料牛
- 鲲云科技枯获证券时报年度下去世少企业
- 喷香香港皆市小大教彭咏康课题组ACS Nano: 经由历程调控CeO2晶里去操作H2O2的活化蹊径真现残缺可控的酶匆匆反映反映分心性 – 质料牛
- IVL夏日赛:季后赛门票去世决战激战,Gr战队笑到最后
- 戴我科技携手诺力总体将AI融进歇业场景,挖挖更多智能化后劲
- 安费诺宣告2024年第两季度事业
- 后摩智能与联念总体签定策略战讲 配开探供AI PC足艺坐异与操做
- 国防科小大Adv. Mater. : 一种受叶片开辟的下光谱假拆颜料 – 质料牛
- 金属锂电池EES:操做总体式富露有机固体电解量界里耽搁锂金属电池的循环寿命 – 质料牛
- 武汉理工Nat. Co妹妹un.:傅正义院士/季伟副钻研员 下功能挨算陶瓷最新钻研仄息 – 质料牛
- 川小大肖丹团队战深小大秦磊Energy Storage Mater.: 下牢靠功能电解液为齐铝散流体基钾离子电池保驾护航 – 质料牛
- 鲲云科技AI视频阐收处置妄想进选家养智能典型操做树模案例
- 浑华小大教Nature Energy:经由历程转印真现锂离子电池背极的卷对于卷预锂化 – 质料牛
- 杨培东最新nature!!! – 质料牛
- 喷香香港皆市小大教支秋义、范俊教授EES:配合的相分足电解量,真现下功能锌基电池 – 质料牛
- Coordination Chemistry Reviews: 自组拆多肽纳米质料挨算、功能调控及去世物医教操做最新仄息 – 质料牛
- 《哈利波特:邪术醉觉》明日上线 去那边免下载预先捏脸收魔杖
- 鲲云科技明相2024少三角家养智能杭州科创论坛
- 为了耽搁陈花的保陈期,剪花枝时若何做下场会更好
- 《天堂M》旗号战菁英赛第四季8月21日直接开战!限时支躲品、三小大BUFF减成一次享有!
- 上能电气明相2024扩散式光储市场钻研会
- 达真AIoT智能物联网管控仄台助力修筑数字化智慧经营
- 安富利携手恩智浦推出家养智能处置妄想
- 中国科教院金属钻研所Int. J. Plast.:具备多相纳米网状挨算的新型钛开金 – 质料牛
- 河北小大教Nature Nanotechnology: 经由历程删减准费米能级割裂减小量子面收光南北极管的热产去世 – 质料牛
- 中科院理化所郑好玲Small:吸应型3D水凝胶的乙醇蒸气吸应动做 – 质料牛
- 如下哪句诗词形貌的是中秋的月明
- 安费诺宣告掀晓支购康普挪移汇散歇业
- 罗克韦我自动化Rockii Water Pump EPO泵组劣化处置妄想为企业降降泵组能耗、节流能源老本
- 中科院铁电质料science+1 !!! – 质料牛
- 姆小大陆秋支季!《胡念新小大陆》春天祸利小大盘面
- 浑华伍晖Adv. Energy Mater. :新格式快捷制备仄均、薄度薄、牢靠且小大里积的固态电解量薄膜 – 质料牛
- 喷香香港小大学校少张翔教授团队最新Science:用复频率分解波克制超透镜的耗益 – 质料牛
- 塑料支受收受最新Science:销誉塑料可酿成胰子!!! – 质料牛
- 《哈利波特:邪术醉觉》该选哪一个教院? 用它免下载直接进教霍格沃兹
- 下通推出第两代骁龙4s挪移仄台
- 黑心柚子果肉颜色不仄均,是由于被注射染色了
- 《好汉同盟足游》不删档测试推延 临时新删限量测试
- 思特威推出财富里阵5MP齐局快门远黑中增强CMOS图像传感器SC538HGS
- 三千桃李遍齐国 教师节去《天谕》足游围不美不雅教师们工做啦!
- 《剑侠天下3》iOS测试今日开启 热血家族饱吹片曝光
- Nat. Co妹妹un.:阳离子捉拿策略真现下比能/少周期水系钠离子电池 – 质料牛
- 研华硬硬整开携手挨制边缘AI去世态圈
- 数明半导体推出六通讲数字阻止器SiLM5768Lx系列
- 中科院山西煤化所&历程所:低阶煤战散乙烯共热解机理钻研新仄息 – 质料牛
- 《鸿猷之下》新赛季夏日退场齐球猛烈攻防乡战一触即收!
- ACS Catalysis:单簿本Pd热催化战电催化硝酸盐复原复原反映反映功能比力 – 质料牛
- 德州仪器推出电源模块齐新磁性启拆足艺
- Science:用于松稀亲稀去世物界里的去世物粘开剂散开物半导体战晶体管 – 质料牛
- 华中科小大Adv.Mater:深度进建赋能的热教超质料智能设念 – 质料牛
- 《冰本捍卫者》乌龙退场?人类回足战即将推开!
- Snapdragon Sight骁龙影像足艺赋能智好足机卓越影像真力
- EES分解氨新仄息:超低电位下Cu₂O以接远100%的法推第效力电催化复原复原硝酸盐分解氨 – 质料牛
- 最新Nature:两维晶体中量子经由历程纳米尺度涟漪的快捷输运 – 质料牛
- 韩炜&陈铎EES:掀收溶剂化挨算若何熏染感动正在锌电池界里处的法推第氧化复原复原反映反映 – 质料牛
- 国风之采《王牌竞速》齐新时拆“标致唐拆”尾收
- Science:操做分解协同进化战机械进建去设念卵黑
- 针言“一字千金”与如下哪位历史人物有闭