新型MXene化學電阻式氣體傳感器
文章出處:責任編輯:人氣:-發表時間:2023-04-12 09:53:00【大
中 小】
高性能室溫新型傳感器材料是氣體傳感器技術領域的前沿研究課題之一。MXen是一類新興的二維(2D)過渡金屬碳化物/氮化物,通常通過在MAX相中選擇性蝕刻Al來合成。由于MXene具有豐富的表面官能團、多功能性、優異的溶解性、高金屬導電性和高比表面積等獨特的財產,它在許多應用中都顯示出了潛力,包括氣體傳感器。
根據Maims咨詢公司的說法,阿拉伯聯合酋長國大學最近開發了一種由海膽制成的耐化學性氣體傳感器,如碳化釩(V2CTx)MXen(V2C/V2O5 MXene)的五氧化二釩(V2O5)混合材料,用于室溫下的氣體傳感器應用。所制備的傳感器在室溫下用作丙酮檢測的敏感材料時表現出良好的性能。此外,基于V2C/V2O5 MXene的傳感器對15ppm丙酮的響應(S%=111.9%)高于原始多層V2CTx MXene(S%=4.6%)。此外,復合傳感器在室溫下具有較低的ppb水平檢測限(250ppb),再現性好,振幅波動小,長期穩定性好。這些改進的傳感器財產歸因于多層V2C-MXenes中可能形成氫鍵、新形成的海膽(如V2C/V2O5-MXene傳感器復合物)的協同作用以及V2O5和V2C-MX界面處的高電荷載流子傳輸。
在本研究中,V2CTx MXene通過水熱法合成。V2AlC MAX相材料的表面具有典型的致密顆粒,沒有層狀結構,且其表面存在著微小顆粒(1-10 μm)。在用LiF-HCl蝕刻劑進行水熱處理之后,形成了具有幾個或多個層的典型手風琴狀V2CTx MXene。