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Rapid and Stable Detection of Carbon Monoxide in Changing Humidity Atmospheres Using Clustered In2O3/CuO Nanospheres.
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2020-03-25 , DOI: 10.1021/acssensors.9b02557 Yongjiao Sun 1 , Zhenting Zhao 2 , Koichi Suematsu 3 , Pengwei Li 1 , Zhichao Yu 1 , Wendong Zhang 1 , Jie Hu 1 , Kengo Shimanoe 3
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2020-03-25 , DOI: 10.1021/acssensors.9b02557 Yongjiao Sun 1 , Zhenting Zhao 2 , Koichi Suematsu 3 , Pengwei Li 1 , Zhichao Yu 1 , Wendong Zhang 1 , Jie Hu 1 , Kengo Shimanoe 3
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Clustered indium oxide/copper oxide (In2O3/CuO) nanospheres with different CuO amounts were successfully synthesized as sensing materials for the carbon monoxide (CO) detection. Component and morphological characterizations were performed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Sensing performance for CO of the clustered In2O3 and In2O3/CuO nanospheres were investigated under different temperatures and humidity conditions. The results show that the sensors based on 2 mol % In2O3/CuO (InCu2) exhibit about threefold improvement in response to CO compared to that of In2O3 with quick response and recovery time, wide linearity, and low detection limit at 200 °C under 25% relative humidity (RH). Moreover, it shows tiny resistance and response declines despite the wide range of humidity variation from 25 to 95% RH. Meanwhile, the mechanism of enhanced gas-sensing performances and antihumidity properties of InCu2 were systematically investigated. We speculated that most of the water-driven species are predominantly adsorbed by CuO due to its high affinity to the hydroxyl group, which suppresses the interaction between moisture and In2O3. InCu2 is a new and promising material to sense CO in a highly sensitive and fast manner with negligible interference from ambient humidity.
中文翻译：
使用聚集的In2O3 / CuO纳米球快速稳定地检测变化的湿度环境中的一氧化碳。
成功合成了具有不同CuO量的簇状氧化铟/氧化铜（In2O3 / CuO）纳米球作为一氧化碳（CO）检测的传感材料。通过X射线衍射（XRD），扫描电子显微镜（SEM），透射电子显微镜（TEM）和X射线光电子能谱（XPS）进行成分和形态表征。研究了在不同温度和湿度条件下，In2O3和In2O3 / CuO纳米球簇对CO的传感性能。结果表明，与In2O3相比，基于2 mol％In2O3 / CuO（InCu2）的传感器对CO的响应表现出约三倍的改善，响应速度和恢复时间短，线性范围宽，并且在200°C下25°C下检测限低％相对湿度（RH）。此外，尽管湿度在25％至95％RH范围内变化，但它仍显示出极小的电阻和响应下降。同时，系统地研究了InCu2气敏性能和防潮性能增强的机理。我们推测，大多数水驱动物质由于其对羟基的高亲和力而主要被CuO吸附，从而抑制了水分与In2O3之间的相互作用。InCu2是一种新型且有前途的材料，可以以高灵敏度和快速的方式感测CO，而对环境湿度的干扰可以忽略不计。我们推测，大多数水驱动物质由于其对羟基的高亲和力而主要被CuO吸附，从而抑制了水分与In2O3之间的相互作用。InCu2是一种新型且有前途的材料，可以以高灵敏度和快速的方式感测CO，而对环境湿度的干扰可以忽略不计。我们推测，大多数水驱动物质由于其对羟基的高亲和力而主要被CuO吸附，从而抑制了水分与In2O3之间的相互作用。InCu2是一种新型且有前途的材料，可以以高灵敏度和快速的方式感测CO，而对环境湿度的干扰可以忽略不计。
更新日期：2020-03-25
中文翻译：
使用聚集的In2O3 / CuO纳米球快速稳定地检测变化的湿度环境中的一氧化碳。
成功合成了具有不同CuO量的簇状氧化铟/氧化铜（In2O3 / CuO）纳米球作为一氧化碳（CO）检测的传感材料。通过X射线衍射（XRD），扫描电子显微镜（SEM），透射电子显微镜（TEM）和X射线光电子能谱（XPS）进行成分和形态表征。研究了在不同温度和湿度条件下，In2O3和In2O3 / CuO纳米球簇对CO的传感性能。结果表明，与In2O3相比，基于2 mol％In2O3 / CuO（InCu2）的传感器对CO的响应表现出约三倍的改善，响应速度和恢复时间短，线性范围宽，并且在200°C下25°C下检测限低％相对湿度（RH）。此外，尽管湿度在25％至95％RH范围内变化，但它仍显示出极小的电阻和响应下降。同时，系统地研究了InCu2气敏性能和防潮性能增强的机理。我们推测，大多数水驱动物质由于其对羟基的高亲和力而主要被CuO吸附，从而抑制了水分与In2O3之间的相互作用。InCu2是一种新型且有前途的材料，可以以高灵敏度和快速的方式感测CO，而对环境湿度的干扰可以忽略不计。我们推测，大多数水驱动物质由于其对羟基的高亲和力而主要被CuO吸附，从而抑制了水分与In2O3之间的相互作用。InCu2是一种新型且有前途的材料，可以以高灵敏度和快速的方式感测CO，而对环境湿度的干扰可以忽略不计。我们推测，大多数水驱动物质由于其对羟基的高亲和力而主要被CuO吸附，从而抑制了水分与In2O3之间的相互作用。InCu2是一种新型且有前途的材料，可以以高灵敏度和快速的方式感测CO，而对环境湿度的干扰可以忽略不计。
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