Edge-Site-Enriched Ti3C2Tx MXene/MoS2 Nanosheet Heterostructures for Self-Powered Breath and Environmental Monitoring

纳米片 摩擦电效应 异质结 材料科学 GSM演进的增强数据速率 压电 灵活性(工程) 能量收集 持续监测 纳米技术 光电子学 计算机科学 功率(物理) 工程类 电信 复合材料 量子力学 运营管理 统计 物理 数学
作者
Sagar Sardana,Aman Mahajan
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (1): 469-481 被引量:59
标识
DOI:10.1021/acsanm.2c04581
摘要

The architecture of an ammonia (NH3) monitoring system that serves as a versatile tool for real-time breath sampling and environmental gas sensing is proposed herein. By means of first-principles density functional theory (DFT) simulations, an edge-site-enriched MXene/MoS2 nanosheet heterostructure is systematically investigated and used both as a sensing material and an active layer of a hybrid tribo-/piezonanogenerator (H-TPNG). This allows combining the potential of gas sensing and energy harvesting into a single device, with benefits of self-powered monitoring of NH3. The high selectivity, reversibility, and sensitivity (47%@10 ppm) of the prepared sensor to target NH3 gas are revealed, resulting from the increased adsorption sites and improved charge transfer at the edge sites observed from DFT studies. On the other hand, the mechanical tapping and bending motions of the H-TPNG effectively stimulate the instantaneous triboelectric and piezoelectric power densities of 1604.44 and 15.62 mW/cm2, respectively. Additionally, the nanofibrous morphology of the H-TPNG introduced by the electrospinning technique provides great flexibility and conformability to the device for large-area integration of body parts. Finally, a self-powered NH3 monitoring system is assembled which demonstrates the autonomous operation of a sensor for breath analysis and environmental monitoring and could pave the way for the advancement of wearable monitors for healthcare applications.
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
刚刚
1秒前
安详岱周完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
bkagyin应助疯狂硕士采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
wanci应助FZQ采纳,获得10
2秒前
2秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
BowieHuang应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
勤劳薯条发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
爆米花应助傻傻的凌寒采纳,获得10
3秒前
3秒前
醒言发布了新的文献求助10
4秒前
mmccc1发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
CipherSage应助jbq采纳,获得10
6秒前
yun发布了新的文献求助10
6秒前
杜阿妹完成签到,获得积分10
7秒前
安详岱周发布了新的文献求助10
7秒前
300发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Meteor636发布了新的文献求助10
8秒前
CipherSage应助通行证采纳,获得10
9秒前
Juliette发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
577发布了新的文献求助10
10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
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
King Tyrant 720
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
The Synthesis of Simplified Analogues of Crambescin B Carboxylic Acid and Their Inhibitory Activity of Voltage-Gated Sodium Channels: New Aspects of Structure–Activity Relationships 400
El poder y la palabra: prensa y poder político en las dictaduras : el régimen de Franco ante la prensa y el periodismo 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5598801
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4684195
关于积分的说明 14834179
捐赠科研通 4664847
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2537406
邀请新用户注册赠送积分活动 1504909
关于科研通互助平台的介绍 1470655