图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral Presentation二维层状金属硒化物传感器的气敏性能及机理研究

编号：290 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-16 23:24:03 浏览：77次收藏取消收藏

2024-05-12 17:30

15min

[K] 论坛10：能源催化与传感 [K-2] 论坛10下午

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摘要

具有特定定向特性的一维结构纳米材料被认为是理想的定向电子传输材料。在这项研究中，我们采用溶剂热法成功制备了具有优异长宽比的一维 SnSe₂ 纳米棒。这些纳米棒由纳米片组成，每片厚度约为 35 纳米。随后，我们通过掺杂 TM（铜、镍、铁、钴和铬）元素进一步减薄纳米片，从而暴露出更多边缘不饱和的硒原子。更重要的是，在能带工程方面，TM 元素的掺杂可以引入杂质能级来调整 SnSe₂ 的表面电子结构，从而提高气体反应的表面活性。随后，系统研究了掺杂不同元素的 SnSe₂ 传感器的传感特性，并选择了对 NO₂ 具有最佳传感性能的 Cr-SnSe₂ 传感器。针对铬-SnSe₂ 传感器在室温下响应时间较长的问题，利用紫外光活化技术对传感器的响应特性进行了系统研究。值得注意的是，室温下 3 ppm NO₂ 的响应值为 1413%，响应时间和恢复时间分别为 63 秒和 116 秒。检测限低至 0.35 ppb，灵敏度为 489 ppm^-1。此外，气敏响应还具有出色的线性和周期稳定性。这些结果凸显了光激活特性在提高气体灵敏度方面的关键作用。最后，结合密度泛函理论（DFT）分析了Cr掺杂剂在调整 SnSe₂主传感层的电子和化学特性方面的重要作用，为开发基于二维材料的室温气体传感器提供了指导。