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安徽理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院安徽納米碳基材料與環(huán)境健康國際聯(lián)合研究中心---基于石墨烯中LaNiMoSe2和導(dǎo)電聚合物PANI復(fù)合半導(dǎo)體納米復(fù)合材料的化學(xué)-電氣敏傳感器
       論文展示了有效的微波合成含有石墨烯、定向聚合物PANI納米粒子和LaNiMoSe2的四元納米復(fù)合材料。我們描述了利用LaNiMoSe2-G-PANI復(fù)合材料設(shè)計(jì)一種檢測(cè)HCl、HNO3和NH3的電流型傳感器。用循環(huán)伏安法將LaNiMoSe2-G-PANI涂覆在專用電極上,作為活性傳感器材料。結(jié)果表明,PANI具有良好的連接功能化GO的能力。對(duì)于不同的固定方法,區(qū)分HCl、HNO3和NH3是很重要的,即使視線范圍內(nèi)氧氣作為障礙物。LaNiMoSe2-G-PANI電極可用于測(cè)定50-1000 ppm范圍內(nèi)的各種HCl、HNO3和NH3濃度,循環(huán)伏安施加下限為50 ppm。為了測(cè)量靈敏度和選擇性,我們?cè)诤蠬Cl、HNO3和NH3的地方使用了涂有LaNiMoSe2-G-PANI復(fù)合物的電極,沒有進(jìn)行預(yù)處理。LaNiMoSe2-G-PANI作為一種活性傳感材料,具有良好的檢測(cè)能力和再現(xiàn)性。
 
 
圖1. LaNiMoSe2、LNMS-G、LNMS-G-PANI樣品的XRD光譜。
 

圖2. (a)LaNiMoSe2、(b)LNMS-G、(c)LNMS-G-PANI和(d)LNMS-G-PANI樣品的SEM圖像。
 

圖3. (a)LaNiMoSe2-G(LNMS-G)、(b)LNMS-G、(c)LNMS-G-PANI的TEM圖像;(d)SAED圖像。
 

圖4. LNMS-G-PANI樣品的(La、Ni、Mo、Se、C、N和O)元素EDS光譜。
 
 
圖5. (a)LaNiMoSe2(LNMS),(b)LNMS-G和(c)LNMS-G-PANI(LNMSGP)樣品的拉曼光譜。
 

圖6. LaNiMoSe2、LNMS-G和LNMS-G-PANI樣品的DRS光譜。
 
  
圖7. (a)XPS測(cè)量光譜和(b)C1s、(c)N1s、(d)Ni2p、(e)Se3d、(f)Mo3d和(g)La3d的高分辨率XPS光譜。
 
 
圖8. 使用循環(huán)伏安法將(a)LaNiMoSe2-G-PANI(LNMS-GPANI)、(b)LaNiMoSe2-G(LNMS-G)和(c)LaNiMoSe2(LNMS)與NH3氣體混合的傳感性能。
 

圖9.不同濃度NH3氣體經(jīng)由LaNiMoSe2-G-PANI(LNMS-G-PANI)樣品的電流變化。
 
 
圖10. 含HCl蒸汽的(a)LaNiMoSe2-G-PANI(LNMS-G-PANI)、(b)LaNiMoSe2-G(LNMSG)和(c)LaNiMoSe2(LNMS)的循環(huán)伏安傳感性能。
 
  
圖11. LaNiMoSe2-G-PANI(LNMS-G-PANI)樣品隨不同濃度HCl蒸汽的電流變化。
 
  
圖12. 含HNO3的(a)LaNiMoSe2-G-PANI(LNMS-GPANI)、(b)LaNiMoSe2-G(LNMS-G)和(c)LaNiMoSe2(LNMS)的循環(huán)伏安傳感性能。
 
  
圖13. LaNiMoSe2-G-PANI(LNMS-G-PANI)樣品隨不同濃度HNO3氣體的電流變化。
 
  
圖14. 基于LaNiMoSe2-G-PANI(LNMSG-PANI)的傳感器在25°C時(shí)對(duì)各種氣體的響應(yīng)。

       相關(guān)研究成果由安徽理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院安徽納米碳基材料與環(huán)境健康國際聯(lián)合研究中心Won?Chun Oh等人于2021年發(fā)表在Journal of Electronic Materials (https://doi.org/10.1007/s11664-021-09082-5)上。原文:Chemo?Electrical Gas Sensors Based on LaNiMoSe2 in Graphene and Conducting Polymer PANI Composite Semiconductor Nanocomposite。

轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)

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