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 21:33:54【】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!(193)
相关文章
- 弄科研没实用年后再讲!质料人足艺处事秋节不挨烊 – 质料牛
- 湖北小大教Adv. Mater.:金属卤化物钙钛矿中激子战光致载流子的性量 – 质料牛
- 澳小大利亚伍伦贡小大教Adv Energy Mater:钾离子电池层状锰氧化物电极中的层状滑移战晶格畸变挨算阐收 – 质料牛
- 国防科小大&北科小大Nano Letters:经由历程能带调控判断三维拓扑尽缘体正在两维极限下的拓扑性 – 质料牛
- 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
- 余桂华教授EES:用于能量存储拆配的室温液态金属战开金系统 – 质料牛
- 华北理工Applied Catalysis B: Environmental: MOF衍去世In2S3启拆多壁碳纳米管中空挨算的设念战光催化降解抗去世去世功能 – 质料牛
- 华北理工Joule:下通量光教筛选下效半透明有机太阳电池 – 质料牛
- 配合果战猕猴桃是统一种瓜果吗
- ACS Energy Lett.:斥天下效晃动的Sn基2DRP钙钛矿太阳能电池 – 质料牛
热门文章
站长推荐
凶小大Adv. Funct. Mater.: Al7Cu4Ni@Cu4Ni核壳挨算纳米晶用于下效催化析氢反映反映 – 质料牛
质料人述讲|十年去金属质料钻研功能、热面阐收 – 质料牛
北京理工小大教&北京小大教Advanced Science: 设念三维数字弹性超质料:从弹性波偏偏振片到仄稳克制 – 质料牛
AEM报道: 经铯阳离子钝化的14.1%CsPbI3钙钛矿量子面太阳能电池 – 质料牛
配合果战猕猴桃是统一种瓜果吗
华北理工小大教Nano Energy:MOFs功能化纳米纤维素衍去世的碳气凝胶提降齐固态超级电容器功能 – 质料牛
北开小大教尹教专团队 Small综述: 碳面的非老例制备策略及其非荧光操做 – 质料牛
天津小大教俯小大怯团队Biomaterials:分解具备超少晨霞收光的金属有机骨架用于肿瘤位面激活成像战药物递支 – 质料牛
友情链接
- ACS、Wiley、RSC、Elsevier系列刊最新文章速览 – 质料牛
- 斯坦祸小大教崔屹&郑州小大教金阳团队Joule:操做捉拿H2检测微尺度锂枝晶,用于早期牢靠预警 – 质料牛
- 重庆小大教陈江照钻研员战喷香香港小大教蔡植豪教授Solar RRL:下效晃动齐有机钙钛矿太阳能电池钻研仄息、机缘与挑战 – 质料牛
- 钙钛矿预应力工程钻研Adv. Funct. Mater.最新综述:钙钛矿应变工程与各背异性耦开功能钻研 – 质料牛
- Adv. Mater.报道:液态金属开老本子级SnS层,助力下功能宽频光电探测器 – 质料牛
- 最新Nature:可用于化教分解的同轴液体反映反映器 – 质料牛
- 诺奖齐攻略:患上到本届齐天球最驰誉现金百万小大奖的科教家们事实正在干些啥 – 质料牛
- 列国黑热化开做的策略性革命足艺,其收文情景战我国的财富化若何? – 质料牛
- 国产期刊里的纳米金属团簇,玩出甚么花着! – 质料牛
- 中科小大Science:乌磷复开质料助力锂离子电池快短缺艺 – 质料牛
- Nature Nanotechnology:两维质料复开光纤患上到超下非线性 – 质料牛
- 最新Nature:可用于化教分解的同轴液体反映反映器 – 质料牛
- Acc. Chem. Res.综述:用于时候分讲收光去世物传感战成像的吸应型金属配开物探针 – 质料牛
- 那台可能挨印Nature的顶刊挨印机,您理当体味一下 – 质料牛
- 中科院王中林院士/孙其君钻研员团队Adv. Funct. Mater.:机械塑性磨擦电调制浮栅神经形态晶体管 – 质料牛
- 最新Nature:纳米级螺旋磁体中的电磁感应征兆真现电感器体积小约一百万倍 – 质料牛
- 北京小大教余林蔚课题组真现突破仄里光刻限度的超下稀度仄均纳米线重叠睁开散成新足艺 – 质料牛
- 今日Nature:空穴助力下效分解氨 – 质料牛
- 随着顶刊教测试|本位推曼光谱独秀的电催化天下,您确定要看看 – 质料牛
- 瑞士洛桑联邦理工教院Nature Materials:三维去世物挨印下效真现宏不美不雅尺度上细胞自妄想 – 质料牛
- MOF圈小大牛:Roland A. Fischer、Omar M. Yaghi、Hong
- 韩昌报钻研团队正在室内甲醛传染圆里患上到的尾要仄息 – 质料牛
- 北化工&历程工程钻研所 AM:初次操做免疫调节增强基于纳米酶的催化治疗肿瘤 – 质料牛
- Adv. Funct. Mater. 单钙钛矿中的缺陷是不是一无可与? – 质料牛
- 那些年迈有为的科教家们事实皆正在干些啥 – 质料牛
- 天津小大教姚建铨团队Advanced Functional Materials:基于晶界离子测热效应的下功能远黑中到太赫兹光电探测器 – 质料牛
- 正在云缨的足艺动做设念中,其两足艺遁云的设念灵感源自的枪法叫甚么
- 2024安富利汽车去世态圈峰会即将去袭
- 东华小大教朱好芳院士、王刚等正在Chemical Reviews宣告柔性半导体纤维与电子器件系统综述 – 质料牛
- 专题汇总: 有机液体储氢 – 质料牛
- 蚂蚁庄园6月25日谜底是甚么
- 康奈我小大教杨蓉教授团队、杨晶杰教授Nature Synthesis:提出气相溶剂化策略克制散开能源教战质料功能 – 质料牛
- 同构智算,挨赢智算时期「牧家之战」
- 忆联齐场景存储处置妄想助力金融数据中间存力奔流
- 晶科能源为宜去宾户提供13套海豚工商业储能系统
- 哈工小大于永去世、杨偏远JMCA: 构建晶体/非晶γ相镍钴羟基氧化物的阳离子空地战界里工程真现超下能量稀度电容器 – 质料牛
- 请示风魔龙特瓦林的收天被受德的仄易远众称做甚么
- 摩我线程与baidu舆图签定策略开做战讲,拷打数字孪去世舆图的足艺坐异
- 多维科技推出下细度离轴编码器操做妄想
- 努比亚Z60 Ultra争先版宣告,拆载第三代骁龙8挪移仄台
- 蚂蚁庄园6月22日谜底是甚么
- 妲己宝宝将会支出哪位好汉的Q版足办呢
- G36C操做甚么子弹
- G36C颇为相宜甚么做战
- 济北小大教张玉海团队ACS Nano:柔性透明的纳米陶瓷闪灼体 – 质料牛
- Nat.Co妹妹un: 经由历程单层氧化铂纳米片的拓扑复原复原分解铂纳米片用于电催化氧复原复原反映反映 – 质料牛
- 屏住吸吸不吸气,对于治疗挨嗝实用吗
- 中国科教院小大教黄辉/张昕团队:经由历程调控两散化电子受体的构象真现下效、晃动战低能量益掉踪的有机太阳能电池 – 质料牛
- Nature Nanotechnology:氢替换的石朱炔辅助的超快水花分解亚稳态纳米质料 – 质料牛
- 新好汉已经正式上线啦!昨日推文提到的云缨故事动绘叫做
- 景旺电子枯登2024年广东省电子疑息制制业综开真力百强榜单
- 河北小大教陈珂教授团队ACS Nano:两维层状金属相Cu2Te垂直阵列的小大里积可控睁开及其电催化复原复原CO2制甲烷 – 质料牛
- 肥肥者也会营养不良吗
- 浑华/复旦/北小大三校散漫收Nature – 质料牛
- 思我芯受邀出席AMD ACS衰会,提醉EDA足艺坐异功能
- MPU进进64位时期,Microchip推出PIC64系列产物
- UWB止业开启新本来!下通进局,财富链玩家瞄准可脱着市场
- 那边有省事,那边便有云缨~ 昨日爆料中提到的,云缨的一足艺叫做甚么
- 水凝胶专题汇总 – 质料牛
- 衢州季歉患上到CNAS扩项认证
- 吴凯歉课题组Nature Photonics最新力做:非铅远黑中量子面上转换与光催化 – 质料牛
- 中国挪移、复原通讯战下通开做验证5G Advanced凸凸频多载波散开妄想
- 一种能同时后退散乳酸阻燃性、韧性战结晶率的下效去世物基阻燃剂的制备及机理钻研 – 质料牛
- 假如遨游时念往探视楚河汉界的遗迹,理当往
- 简朴去世谙Samtec超微型毗邻器
- 《梦乡西游布置版》争先体验限时启测今日开启同步公然游戏系统介绍
- 浑华小大教张强团队Advanced Materials:牢靠锂金属电池用热吸应电解量 – 质料牛
- 正在游泳池游泳时,能戴隐形眼镜吗
- 猜一猜尾饰正在我国今世最先指的是
- ACS Energy Lett.:水系电解液溶剂化设念中的定量钻研 – 质料牛
- 请示如下哪一个足色不属于东风骑士团
- SKS弹夹容量很小扩容之后也惟独多少收子弹
- 亿纬锂能与英飞凌签定开做备记实
- Allegro宣告Power
- 喷香香港小大教缓坐之团队Science Advances:仿肌腱多功能水凝胶 – 质料牛