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高灵敏NO 2的响应和异常PN传感过渡与超薄掺Mo的SnS 2纳米片
Chemical Engineering Journal ( IF 13.3 ) Pub Date : 2020-10-30 , DOI: 10.1016/j.cej.2020.127572
Jianhong Zhou , Ke Xue , Yaoda Liu , Tingting Liang , Pengfei Zhang , Xu Zhang , Wentao Zhang , Zhengfei Dai

二氧化氮(NO 2)的传感对其对人类健康和自然环境的有害和破坏性影响非常重要。然而,以快速响应,高灵敏度和良好的选择性来实现NO 2检测仍然具有挑战性。在这项工作中,已通过简单的单步溶剂热法合成了二维(2D)超薄n型SnS 2纳米片,并带有Mo掺杂,并将其用于NO 2传感应用。相和结构分析证实了SnS 2中Mo(1%〜10%)的均匀阳离子合金化。结果表明,Mo掺杂可以很好地调节SnS 2的电子结构。并以负的吸附能促进传感过程。特别是对于3%Mo-SnS 2纳米片,与未掺杂的SnS 2样品相比,在150℃下的NO 2感测响应提高了约23倍,并且具有快速的感测动力学和良好的NO 2选择性。有趣的是,基于n型SnS 2的传感器首次表现出异常响应特性,并且在低NO 2浓度下电阻降低,表现得像p型半导体。PN感应转换可通过改变工作温度和NO 2来调节浓度。基于密度函数理论计算,很好地解释了增强感测和异常现象的机制。单个传感器中的这种PN感测开关在此为使用2D金属二卤化物进行NO 2的高灵敏度和选择性检测提供了有趣的可能性。





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更新日期:2020-11-02
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