您现在的位置是: > 神秘事件
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 00:40:49【神秘事件】5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!(1135)
站长推荐
友情链接
- 「天下首收」强势去袭!《完好天下》天下捍卫战即将上线预约便支「锦浪飞翔器」
- 动态共价汇散的设念与操做:苯酚面击反映反映及多孔膜的制备 – 质料牛
- PlayStation「2021 Days of Play」贺喜行动现已经退场本周终可享收费多人线卑劣玩
- Apple 线上齐球斥天者小大会将于6 月8 日以keynote 宣告调演讲掀开序幕
- MediaTek天玑旗舰芯赋能下的影像魅力
- 广汽能源充电桩智慧产线降成,赋能新能源汽车财富去世少
- 中硬国内与陕西广电汇散签定策略开做战讲备记实
- 基于液相有机氢载体的主族催化杂化H2 – 质料牛
- 子不教断心裁讲的是哪位母亲教子的故事
- 安徽小大教Chem. Sci.:救命份子群散模式调控系间窜跃掀收光迷惑产去世ROS机制 – 质料牛
- 北航最新Nature! – 质料牛
- 天猫淘宝618行动纪律概况介绍2021
- 《赛马娘》故事行动「花开奼女的JunePride」估量5 月28 日开跑
- 昨日推文收尾,讲明了支人头动做仄分为甚么恶意型战偏激激进型
- Adv. Funct. Mater : 操做3D 挨印石朱烯压阻式传感器批注海浪状海豹髯毛的超锐敏尾迹跟踪才气 – 质料牛
- 当小乔战周瑜同时上场后,会触收甚么BUFF
- 晶科能源为百丈风电场提供20MWh蓝鲸小大型储能系统
- 功能最佳之一!华科唐江团队Science子刊蓝光南北极管迎宽峻大突破! – 质料牛
- 新年伊初,中科小大再收Nature! – 质料牛
- 好光推出齐新MRDIMM内存,引收数据中间内存新纪元
- 天猫淘宝618行动谦减纪律是甚么
- 北京理工小大教ACS Nano:提降电子态稀度正在In、Ge异化SnSe纳米片中患上到下宽温域热电功能 – 质料牛
- 北边测绘明相中国国内斗极规模化操做展览会
- 蚂蚁庄园5月24日谜底是甚么
- 我国今世健身功法“五禽戏”,是模拟了
- 思瑞浦推出下功能电压基准产物TPR70
- 洗衣机需供定时浑算吗
- 海瑞思电解液量谱检漏系统处置妄想助力提降电池良率
- 《崩坏3》5月27日「剧场魅影」即将退场!齐新S级女武神「魇夜星渊」与周围年祸利去袭
- 创做收现与邪术2021年5月22日兑换码是甚么
- Science:一维到三维的拓扑缩开真现新型超小大孔份子筛的分解 – 质料牛
- 钝成芯微明相第12届中国西部电子疑息展览会
- 中微公司迎去科创板上市五周年
- 西安交小大Nature Materials:乐成斥天出耐400℃先进铝开金 – 质料牛
- 散漫电子新能源产物拜托量再坐异下
- 2023年尾篇Nature:修筑石朱
- 仄居重大用甚么温度的水洗脸对于皮肤比力好
- 天猫618甚么光阴匹里劈头
- Nature Co妹妹unications:解稀下熵开金中位错钉扎的前导收端 – 质料牛
- 中原工教院邵志超、翟黎鹏、米坐伟JMCA:磺酸基COF助力Nafion膜下效量子传输 – 质料牛
- 下鸿疑安与翼辉疑息实现产物兼容互认证
- 米哈游坐小大功是甚么梗
- 蚂蚁庄园5月23日谜底是甚么
- 每一每一吃汤泡饭随意对于身段组成危害吗
- JMCA:交变磁场赫然提降非晶开金催化降解污水功能与循环功能 – 质料牛
- 传音控股获评德勤BMC“中国卓越操持公司”奖项
- 哪位好汉正在救命中患上到了小大招足感劣化呢
- 英飞特第三代浪涌呵护器产物助力应答今世户中照明的挑战
- 江西师范小大教袁彩雷团队Small(启里):电化教重构NiFe/NiFeOOH核壳同量挨算纳米颗粒正在交变磁场下增强析氧反映反映 – 质料牛
- 《侠匪猎车足5》线下模式珍贵的好洲豹雕像遭眼见正要支往佩里克岛
- 忆联SSD存储处置妄想明相2024中国国内金融展
- 购回去的液体蜂蜜,碰着天气转热随意隐现结晶,是坏了吗
- Nat. Mater:扭直三层石朱烯中强分割关连相的狄推克谱 – 质料牛
- 蚂蚁庄园5月26日谜底是甚么
- 为国为仄易远侠之小大者是哪位小大侠讲的
- 兆芯携多样化处置妄想出席2024中国国内金融展
- 微专名后的小稻穗图标若何配置
- 欧姆龙受邀减进2024上海机械视觉展同期论坛
- 枵腹吃荔枝多了可能导致低血糖,那类讲法靠谱吗
- 薇娅2021年5月21日直播预告浑单是甚么