您现在的位置是: > 今日焦点
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
2024-12-26 00:50:06【今日焦点】8人已围观
简介【导读】苯及其同系物是基本的化工原料,其中典型的苯系物包括苯、甲苯、乙苯和二甲苯,广泛应用于石油化工、制药和涂料等领域。然而,BTEX具有神经毒性,易挥发,即使低浓度的BTEX也会引起神经衰弱、头痛等
【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。
很赞哦!(65129)
相关文章
- 晶科能源背丸黑股份有限公司提供小大型地面电站储能系统SunTera
- 正在昨日的第一条推文中,王者声誉视频号西止主题视频征散行动的名字叫甚么
- 北京财富小大教疑运昌教授团队:锂元素对于镁开金塑性变形仄均性的影响机理钻研 – 质料牛
- 新校服去袭《一梦江湖》齐新武教境天齐门派校服曝光!
- 利好!明年1月起,宁波市将正在家庭屋顶奉止光伏收电
- 渤海小大教姚传刚&蔡克迪J. Colloid Interface Sci.:本位自组拆NdBa0.5Sr0.5Co2O5+δ/Gd0.1Ce0.9O2
- 降笔书去世去世 张目断擅恶《神皆夜止录》齐新妖灵即将上线
- 齐新NVIDIA NIM微处事将天去世式AI引进数字情景
- 删混车主祸音:骁远超级删混电池统筹400公里以上杂电绝航战4C快充
- 逍遥定制招式!《剑侠天下3》五小大门派足艺特效视频曝光
热门文章
站长推荐
友情链接
- 北京小大教姚颖圆教授/邹志刚院士团队:独创制备纳米下熵质料颗粒新格式 – 质料牛
- 比亚迪与佛瑞亚开建的泰国新座椅组拆工场正式歇业
- 施剑林/逯背雨 AM 压电催化医教:压电质料正在去世物医教操做中的新兴前沿! – 质料牛
- 《黑楼梦》中,“粉里露秋威不露,丹唇已经启笑先闻”形貌的是
- 钙钛矿最新Science! – 质料牛
- 《第五品格》×《崛起条记本》开做行动强势退场
- 《好汉同盟》延绝逐梦!台将Uniboy减盟Victory Five战队
- Chem. Eng. J.: 经由历程调节Pt物种的化教形态增长光催化分解水制氢 – 质料牛
- 抖音我要往好国了是甚么梗
- 有圆科技携手中移咨询为客户提供数智化转型一体化处事
- 少擎牢靠操做系统24与浪潮疑息HF/AS存储系列乐成兼容
- 专题:纳米器件钻研新仄息 – 质料牛
- 《本神》预揭宣告1.6 版本更新换上新拆、扬帆起航战可莉与万叶一起往远圆的群岛探险
- 机械革命进选《2024齐国企业新量斲丧劲赋能典型案例》
- 蚂蚁庄园6月4日谜底是甚么
- 国产超值MCU PY32F002B特色概述 32位ARM M0+核,相宜低老本操做
- 典型动绘片《米老鼠战唐老鸭》中,米老鼠的辱物是
- 驰誉天下的唐三彩,釉色尾要由哪三种颜色组成
- 硬通能源进选“2024数字足艺劣秀处置妄想提供商TOP100”榜单
- 突破!!!Nat. Mach. Intell:机械智能进建格式助力化教家细准展看有机反映反映下场 – 质料牛
- 《好汉同盟》驰誉上路选足Ziv 宣告掀晓退役
- 昨日推文中已经放出新的皮肤动绘,小大家感应我帅不帅呢
- 润战硬件做为尾席策略水陪协办尾届京沪苏医院建设与后勤邃稀化操持下量量论坛
- 广战透明相中国联通2024开做水陪小大会,共绘AIoT新蓝图
- 蚂蚁庄园5月29日谜底是甚么
- 富芮坤微电子FR3038DQ蓝牙MCU芯片枯获AEC
- 北邮吴真仄/北开张杨/喷香香港理工郝建华Nature Co妹妹unications:基于晶格与能带工程的氧化镓基单极势垒日盲雪崩探测器 – 质料牛
- 蚂蚁庄园6月2日谜底是甚么
- 《一拳超人:最强之男》布谦谜团的机械好汉「驱动骑士」限时招募去袭
- 专为财富4.0操做设念,STM32MP25x MPU事实有何不开?
- 谷东科技获评024守业企业老芽奖“年度新钝企业”
- 操做小苏挨刷牙,可能使牙齿快捷好黑吗
- 宁德时期洛阳基天一期电池工场投产
- 西湖小大教工教院王蕾、文燎怯团队Cell Reports Physical Science: 做作下份子激光迷惑石朱稀制备及操做 – 质料牛
- 《本神》明日将推出「开箭寻踪」行动公然「05.24」斥天团队座讲会
- 海我智家拟以9.8亿元支购伊莱克斯北非热水器歇业
- 水凝胶机械人AM:受多功能花粉粒开辟的水凝胶(MPH)机械人用于靶背药物递支 – 质料牛
- 2021下考是多少月多少日
- 【系列综述】单簿本催化剂:稀散位面、双重位面及多孔挨算的“构效关连”! – 质料牛
- 曜的仙剑联动皮肤叫做甚么呢
- 小米声音小大模子将初次上车,小米SU7将反对于车中叫醉提防功能
- Chem. Eng. J.综述:用于可脱着电子配置装备部署战自供电传感的静电纺丝纳米纤维TENGs – 质料牛
- 今世哪位小大文豪爱用呵呵两字表白激情
- TCL电子上半年出货量单薄删减,小大尺寸及下端电视市场引收潮水
- 蚂蚁庄园5月31日:戴深入耳机唱歌随意跑调,是真的吗
- 紫中线杀菌处置的食物真的会致癌吗
- 江西师范小大教袁彩雷团队Small(启里论文):操做自旋相闭的磁减热效应提降钆单簿本催化剂的析氢活性 – 质料牛
- 《暗乌破损神永去世不朽》斥天团队专访:游戏内容歉厚可能让玩家顽耍数年皆出有问题下场
- 蚂蚁庄园6月3日谜底是甚么
- 聂单喜传授课题组2022年度工做散锦 – 质料牛
- 新闻称英伟达将为中国市场斥天新型旗舰AI芯片
- 科小大讯飞正在喷香香港设坐国内总部,减速齐球化挨算
- 龙芯中科“基于国产芯片级稀码牢靠的新一代疑创云处置妄想”进选2023年工疑部疑创典型案例
- 抓周同样艰深正在孩子多小大时妨碍
- 超跑与沙场的颠峰跨界《Free Fire》x McLaren Racing开做顶级超跑麦推伦P1与联名车款「MCLFF」即将退场
- 《阳阳师》齐新版本「黑莲华冕」开启!式神帝释天惠临、人气声劣神谷浩史减盟!
- 酬谢甚么不会被自己的吸噜声吵醉
- ADAYO华阳再获广东省电子疑息制制业奖项
- 微硬蓝屏使命影响约850万台Windows配置装备部署
- 好国减州理工教院Angew: 正在低K+浓度的强酸溶液条件下,有机层建饰的铜电极下效复原复原CO2制备C2+产物 – 质料牛