Accelerating Carrier Transfer in Dual p–n Heterojunctions by Mo–N Coupling to Gain an Ultrahigh-Sensitive NO2 Sensing at Room Temperature for Asthma Diagnosis

异质结 材料科学 光电子学 哮喘 联轴节(管道) 分析化学(期刊) 化学 医学 环境化学 复合材料 内科学
作者
Jia‐Hui Zhao,Jilong Zheng,Shujia Wang,Xinze Li,Haiquan Wang,Yan‐Yan Song,Pei Song,Zhida Gao,Chenxi Zhao
出处
期刊:ACS Sensors [American Chemical Society]
被引量:2
标识
DOI:10.1021/acssensors.5c00520
摘要

Sensitive gas detection performed on a semiconductor in the absence of heat and irradiation activation remains a substantial challenge. In this study, an activation-free NO2 gas sensor was developed by integrating MoOx and conductive polypyrrole (ppy) onto a TiO2 nanotube array (TiNT) through a direct electropolymerization method from simple monomer and metallic ion precursors. Thanks to the abundant defects and Mo-N coupling, a sensing chip based on the as-formed double p-n heterojunctions (TiO2/ppy and ppy/MoOx) exhibited excellent NO2 sensing performances in the absence of any activation, such as ultrahigh response (Rg/Ra = 11.96, 1 ppm), rapid response/recovery abilities (9/11 s), reliable repeatability, high selectivity, and storage stability. Importantly, the Mo-N coupling was shown to play a key role in accelerating the carrier transfer across the ppy/MoOx interface, thus contributing to the outstanding sensing response and kinetics. With a subparts-per-billion theoretical limit of detection (LOD for NO2 = 0.12 ppb), the proposed system represents the best activation-free NO2 chemiresistive sensor reported to date. In addition to a pure target gas, the sensor is capable of analyzing trace NO2 gas in complex exhaled air samples for asthma diagnosis. This study provides new insight for establishing the interface chemistry and tuning the charge transfer involved at semiconductor interfaces, enabling the design of activation-free gas sensors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
唠叨的富发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
追寻的寄琴完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
略略略发布了新的文献求助10
2秒前
可靠的安寒完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
andykhoo2007发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
小九九发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
策策发布了新的文献求助10
6秒前
yszve完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
11秒前
7788999发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
大模型应助小闹waaa采纳,获得10
14秒前
15秒前
16秒前
可爱的函函应助策策采纳,获得10
16秒前
17秒前
shaylie发布了新的文献求助30
18秒前
7788999完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
21秒前
地球发布了新的文献求助10
21秒前
yimin发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
111发布了新的文献求助10
24秒前
zz完成签到,获得积分10
25秒前
光华发布了新的文献求助10
26秒前
岁月流年完成签到,获得积分10
26秒前
fcc发布了新的文献求助10
27秒前
csy发布了新的文献求助10
29秒前
颖火虫发布了新的文献求助10
29秒前
yuxun完成签到,获得积分10
29秒前
sally发布了新的文献求助20
31秒前
伏尾窗的猫完成签到,获得积分20
31秒前
33秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
Optimisation de cristallisation en solution de deux composés organiques en vue de leur purification 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5038652
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4270772
关于积分的说明 13315566
捐赠科研通 4082226
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2233409
邀请新用户注册赠送积分活动 1241120
关于科研通互助平台的介绍 1167390