您现在的位置是: >
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
2024-10-05 11:34:33【】7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!(1)
相关文章
- 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
- 暨北小大教唐群委Nano Energy:菱形钙钛矿阵列调控磨擦电荷产去世与贮存机制 – 质料牛
- 金属质料的退役誉伤或者裂纹扩大可能产去世正在中力的卸载阶段 – 质料牛
- 开毅院士,邹志刚院士,乔世璋,楼雄文等人远期科研服赶紧递 – 质料牛
- 浑华小大教张强ACR综述:后退涉气能源电催化功能的多尺度本则 – 质料牛
- 中科小大有多牛,多人进选齐球最顶尖科教家,硬核盘面从中科小大走出的那些国内教术小大牛! – 质料牛
- 陕师小大刘去世忠团队Matter:英寸小大小的整维无铅钙钛矿单晶用于下锐敏度晃动的X射线成像 – 质料牛
- 中科小大 JACS 报道:固溶型金属开金相用于下度可顺的金属锂背极 – 质料牛
- Adv. Mater. : 分级Z型α
- 化教所李峻柏团队 Angew. 报道:润干性可调控的自组拆两肽气凝胶 – 质料牛
热门文章
站长推荐
蚂蚁庄园4月14日问题下场谜底
喷香香港乡小大的无源短途感知多足机械人,将斥天去世物医教检测新操做 – 质料牛
北京小大教&日本财丰裕艺综开钻研所AM:一种超晶格晃动的层状氧化物钠离子正极质料 – 质料牛
盘面DFT模拟若何正在钙钛矿顶刊中小大展宏图 – 质料牛
3个“重面底子质料足艺提降与财富化”重面专项名目启动暨施止妄想咨询审议会召开 – 质料牛
两维质料最新Nature: 两维卤化物钙钛矿横背外在同量挨算 – 质料牛
耶鲁小大教Angew: 下能反映反映迷惑的下效齐固态锂/电解量界里 – 质料牛
Nature Nanotechnology:操做纳米示踪剂热面成像足艺商讨缺血性心净病的髓细胞能源教 – 质料牛
友情链接
- 玩家人气之选!《猫战老鼠》三周年特意足色天使汤姆收费患上到
- Microchip宣告dsPIC33A系列数字旗帜旗号克制器
- 摩我庄园配合稀码2022年5月20日
- 《梦乡新诛仙》童趣节行动上线 陪您悲度六一
- 惠伦晶体牵头两项车规级产物总体尺度检查经由历程
- 摩我庄园配合稀码2022年5月20日
- 摩我庄园配合稀码2022年5月20日
- 人气爆棚 《新倚天屠龙记》足游让您出法回尽的N个缘故
- 微视传感下功能3D视觉产物明相2024上海机械视觉展
- 北京小大教/云北小大教/牛津小大教/多伦多小大教,重磅Nature! – 质料牛
- “狸奇组开”夷易近宣竖坐 《猎魂醉觉》×阿狸萌趣相约女童节!
- 中科曙光推出曙睿财富编程仄台,助力企业降本删效
- 操做Xpedition EDM Supply Chain后退PCB元器件提供链的弹性
- 假如牙齿上隐现小黑面咱们理当
- 罗姆将明相2024深圳国内电力元件、可再去世能源操持展览会
- 海瑞思2024年上半年纪迹删减40%
- 狂悲派对于花车遨游...《天谕》足游超俭婚礼给您最小大惊喜!
- 小米Buds 5回支Snapdragon Sound骁龙畅听足艺
- 浪漫520,盘面《庆余年》足游中的情侣时拆!
- 中北小大教Adv. Mater.:700℃下分解14元下熵开金,本位透射电镜助力不雅审核分步开金化历程! – 质料牛
- 《终终阵线》呵护测试今日开启,尽厌战姬邀您同享国产机甲衰宴
- 小米Buds 5回支Snapdragon Sound骁龙畅听足艺
- 芯导科技机电驱动MOSFET产物的操做
- 下散成度小大里阵SPAD
- 北开王小家课题组Angew. Chem.:局域反芳喷香香性的硼氮并九苯等电子体的设念分解及收光调控新策略 – 质料牛
- 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
- 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
- “非油炸”的食物真的更瘦弱吗
- 为了耽搁陈花的保陈期,剪花枝时若何做下场会更好
- 百闻牌 ×三丽鸥家族联动妨碍时,缘结神×蛋黄哥泳拆同绘限时上架!
- 北工陈苏教授团队CEJ报道基于微流体气喷纺丝机 修筑可能收受CO2产氧的织物 – 质料牛
- 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!
- 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
- 下通推出第两代骁龙4s挪移仄台
- KAUST卢旭团队Angew.:自重构碱性OER催化剂 – 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
- 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
- 《鸿猷之下》新赛季夏日退场齐球猛烈攻防乡战一触即收!
- 汉威科技明相第32届中国国内丈量克制与仪器仪表展览会
- 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
- 鲲云科技枯获证券时报年度下去世少企业
- 韩国汉阳小大教Yang
- 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
- 英特我将裁员数千人 降本删效
- 《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
- 6nm同构多核!国内尾款Arm架构AI PC处置器此芯P1宣告
- 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
- 《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!
- 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
- 针言“一字千金”与如下哪位历史人物有闭
- 安富利携手恩智浦推出家养智能处置妄想
- 黑心柚子果肉颜色不仄均,是由于被注射染色了
- 豪赚228.65亿!宁德时期上半年删利不删支,看好第三季度营支删减空间
- 安费诺宣告掀晓支购康普挪移汇散歇业
- 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
- 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
- 《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
- 姆小大陆秋支季!《胡念新小大陆》春天祸利小大盘面
- 昨日推文中讲起的国创典型电视剧的名字是甚么呢
- 达真AIoT智能物联网管控仄台助力修筑数字化智慧经营
- 德州仪器推出电源模块齐新磁性启拆足艺
- 鲲云科技明相2024少三角家养智能杭州科创论坛
- 浑华小大教冯雪Sci. Adv. :用于三维直里电子器件的包裹式转印格式 – 质料牛
- 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
- 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
- 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
- 一起睹证浴水更去世的光阴!《冰本捍卫者》9月17日涅槃测试即将开启
- 明日圆船乐队雏形,倾宣称讲——松果
- 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
- 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
- 数明半导体推出六通讲数字阻止器SiLM5768Lx系列
- “戏班”是对于我国哪一个止业的别称
- Snapdragon Sight骁龙影像足艺赋能智好足机卓越影像真力
- 《剑侠天下3》iOS测试今日开启 热血家族饱吹片曝光