环境污染成为当今社会继续健康展开日益凸显的问题,对大气环境中有害化学气体的监控逐步重要,火急地需求研发和展开功能优异的气敏传感资料与器材。IV-VI族二维层状金属硫化物半导体,以SnS为代表,具有合适的禁带宽度、贱价的价格本钱和环保无害的特质,且其电子结构可经过层数、成分等进行大范围调制,气体吸附进程在低温下即可产生,是半导体电阻式气敏元件极具潜力的候选资料之一。研讨人员经过一步水热合成了Mo掺杂SnS气体的选择性辨认供给了新式完成途径(Chemical Engineering Journal, 2021, 420, 127572;西安交大金属资料强度国家重点实验室为仅有通讯作者单位)。但是,根据水热还原法所制备出的SnS
近来,资料学院戴正飞特聘研讨员与南京理工大学曾海波教授针对以上问题展开协作研讨,经过一步溶剂热法在黑磷纳米片上原位生长出SnS2纳米片,构建了新式2D-2D黑磷/SnS2P-N异质结,并将之初次用于高效NO2气体传感使用。在SnS2/BP复合结构中,p型BP具有高氧化性的空穴,可将贱价Sn2+氧化为Sn4+,然后可按捺Lewis酸性较强的S空位构成。X射线光电子能谱证明了异质结对贱价Sn2+的按捺;一起,研讨人员立异性地结合电化学催化剖析技能,调查了其在酸性介质下的分散双电层电容,验证了复合结构对其外表Lewis酸度的按捺作用。根据离子价态和路易斯酸度调控,SnS2/BP异质结传感器可以在室温下检测到100 ppb级痕量NO2,其呼应及回复速度快、稳定性很高且选择性高。科研人员结合榜首性原理核算和原位Raman光谱研讨,进一步提醒了其化学吸附增强机理。本研讨工作为高功能半导体NO2气敏器材的规划供给了新思路。

研讨成果以“Suppression of Sn2+and Lewis acidity in SnS2/black phosphorus heterostructure for ppb-level room temperature NO2gas sensor”为题在国产旗舰综合性期刊Science Bulletin上在线宣布。西安交通大学金属资料强度国家重点实验室为论文榜首作者单位和榜首通讯单位,西安交大资料学院博士生/梁婷婷为论文榜首作者,戴正飞研讨员和曾海波教授为论文一起通讯作者。研讨工作得到了国家自然科学基金、西安交通大学青年优秀人才支撑方案等项目的赞助。
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