Exploration of the Gas Adsorption/Selection Behavior and Its Doping Regulation Strategy of COFs for Improved Gas-Sensing Performance

兴奋剂 吸附 工作职能 材料科学 化学物理 纳米技术 费米能级 电子 费米气体 分子 光电子学 工作(物理) 泄漏(经济) 调制(音乐) 费米能量 功能(生物学) 量子 机制(生物学) 存水弯(水管) 电阻和电导
作者
Xuefeng Liang,Chengjun Wang,Xu Ya,Weiqiang Wei,Zihan Wang,Lisheng Zhang,Huifang Li,Xuefeng Liang,Chengjun Wang,Xu Ya,Weiqiang Wei,Zihan Wang,Lisheng Zhang,Huifang Li
出处
期刊:ACS Sensors [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acssensors.5c01547
摘要

To understand the gas-sensing mechanism of COFs and explore an effective modulation way to regulate their sensing properties, the adsorption and sensing behaviors of NO2, NO, SO2, O2, H2O, CO2, H2S, CO, N2, and NH3 gas molecules on the surface of pristine and n-doped (Na-adsorption) Tr-Th COFs are explored theoretically with first-principles calculations in this work. Attributed to the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy level of NO2, the adsorption of NO2 on Tr-Th leads to a larger increase in carrier concentration increment (n = 1.79 × 1012 to 6.26 × 1010 cm-2) and a greater work function shift (ΔΦ = 0.178 eV) compared to other gases, which suggest that Tr-Th is a highly promising material for NO2 sensing applications. n-Type doping elevates the Fermi level of COFs, resulting in a greater carrier concentration increment (n = 1.83 × 1012 cm-2 ∼ 2.52 × 1012 cm-2) and a larger work function shift (ΔΦ = 0.08 eV ∼ 0.30 eV) upon exposure to NO2, NO, SO2, or O2 compared to other gases. It means that apart from NO2, NO, SO2, and O2 gases will also trap electrons in n-doped Tr-Th COFs, increase the electrical resistance dramatically, and then quench the source leakage current of the COFs-FET gas sensor. Our study provides more detailed information about the gas-sensing mechanism of COFs and highlights the key role that surface doping strategy plays in regulating the gas adsorption and selection behaviors for its practical gas sensor 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
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
寂寞的孤容完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.3应助695采纳,获得10
1秒前
668发布了新的文献求助10
2秒前
利嘉皮完成签到,获得积分10
2秒前
xiaoc完成签到,获得积分10
2秒前
自由的梦蕊完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
甜美梦玉完成签到,获得积分10
4秒前
CodeCraft应助金玉采纳,获得10
4秒前
4秒前
Copyright应助欧克采纳,获得10
4秒前
盛夏如花发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
Liu完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
huohup123完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
斯文败类应助带象采纳,获得10
8秒前
兴奋静珊发布了新的文献求助10
8秒前
黎黎完成签到,获得积分10
9秒前
kris发布了新的文献求助10
9秒前
肥而不腻的羚羊完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
liuzhuohao应助科研通管家采纳,获得20
10秒前
无花果应助123123采纳,获得10
10秒前
空勒应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Liu发布了新的文献求助10
10秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
研友_VZG7GZ应助牛牛采纳,获得10
10秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
10秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7279977
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8901153
关于积分的说明 18827930
捐赠科研通 6952111
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207298
关于科研通互助平台的介绍 2377600
邀请新用户注册赠送积分活动 2182295