Ultrasensitiv giftig detektor

I et papir udgivet i Nano , forskere fra School of Microelectronics ved Tianjin University har opdaget en totrins sputtering og efterfølgende glødende behandlingsmetode til at forberede lodret justeret WO ₃ -CuO core-shell nanorod-arrays, som kan detektere toksisk NH ₃ gas.

I årenes løb, WO ₃ har modtaget betydelig opmærksomhed blandt de talrige overgangsmetaloxider som en bredbåndsgab n-type halvleder i forskellige gasdetekteringer, såsom NEJ _x , H ₂ S, H ₂ , og NH ₃ . CuO har den unikke egenskab at være iboende p-type. I det sidste årti, p-n heterojunction sensorer sammensat af et n-type metaloxid og CuO blev rapporteret at have en god følsomhed over for reducerende gasser på grund af grænsefladen mellem n-metaloxid og CuO. Meget indsats har været fokuseret på WO ₃ -baserede nanokompositter, da de synergetiske forbedringer og heterojunction -effekter tilskrives de forbedrede gasføleregenskaber. Imidlertid, gassensorer baseret på 1D WO ₃ -CuO -sammensatte strukturer er begrænsede. Derudover skabelonen eller katalysatoren var sædvanligvis nødvendig for at syntetisere WO ₃ -baserede nanorod -arrays, herunder anvendelse af kemisk dampaflejring, elektrokemisk anodisering og hydrotermiske tilgange.

Blandt giftige gasser, der forårsager negativ indvirkning på levende organismer, NH ₃ er et af de farligste stoffer. Det er nødvendigt at opbygge ultrasensitiv NH ₃ gassensorer med kort reaktion og genopretningstid. Metaloxider har været meget udbredt i gasfølerapplikationer. For at opnå stor sanseevne for metaloxidsensorer, 1D metaloxid nanostrukturer og 1D heterojunction sammensatte nanostrukturer er blevet undersøgt på grund af deres store overfladeareal, størrelsesafhængige egenskaber, og nano-heterojunction effekter. Lodret justerede ordnede 1D -arrays undgår effektivt den tætte stabling af stangmonomerer, især, resulterer i nye fysisk -kemiske egenskaber, såsom højere gasrespons og kortere gasgenvinding.

Her, lodret justeret WO ₃ -CuO core-shell nanorod-arrays syntetiseres ved hjælp af en ikke-katalytisk totrinsglødningsproces af sputtered metalfilm på siliciumskive. Vækstmekanismen for de lodret justerede nanorod -arrays diskuteres. NH ₃ opfattelse af WO's adfærd ₃ -CuO core-shell-arrays ved forskellige temperaturer rapporteres. En mulig NH ₃ sensormekanisme for hybrid foreslås.