One-Step Electrospun WO3/CuO p–n Heterojunction Nanocomposites for Ultrasensitive and Rapid H2S Detection

纳米复合材料 异质结 材料科学 纳米技术 化学工程 光电子学 工程类
作者
Changkun Qiu,Liang Zhu,Qingrun Li,Haozhi Wang,Fei An,Shiqiang Wang,Chao Fan,Dongzhi Zhang,Zhe Yang
出处
期刊:ACS Sensors [American Chemical Society]
卷期号:10 (9): 6869-6877 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acssensors.5c01761
摘要

Hydrogen sulfide (H 2 S), a critical industrial gas, exhibits high toxicity, flammability, and strong corrosiveness, posing severe health risks at elevated concentrations. Consequently, developing highly sensitive and rapid-response detection methods is imperative. In this study, WO 3 /CuO nanocomposites were synthesized via a one-step electrospinning technique, enabling the fabrication of high-performance H 2 S gas sensors. The gas-sensing properties of WO 3 /CuO nanocomposites for H 2 S detection were systematically investigated. The composite sensor demonstrated optimal performance at 150 °C, with a CuO mass fraction of 5 wt % yielding the highest H 2 S response. For 5 ppm of H 2 S in air, the WO 3 /CuO sensor exhibited a response value of 68.43%, with a rapid response time of 24 s and recovery time of 78 s at 150 °C. The enhanced H 2 S sensing performance is attributed to the formation of p–n heterojunctions at the WO 3 /CuO interface, which improves long-term stability. This mechanism was corroborated by in situ TEM and XRD analyses. Furthermore, the unique interaction between CuO and H 2 S enhances low-concentration detection sensitivity. First-principles calculations revealed that the performance improvement arises from CuO sensitization effects and heterojunction formation. These findings provide novel insights and a theoretical foundation for advancing high-reliability gas sensor technologies.
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
科研启动发布了新的文献求助20
1秒前
邢一完成签到 ,获得积分10
6秒前
缓慢的甜瓜完成签到,获得积分10
9秒前
栋栋完成签到 ,获得积分10
10秒前
16秒前
SwaggyBJ1120完成签到 ,获得积分10
17秒前
YNILY完成签到 ,获得积分10
19秒前
Huang完成签到 ,获得积分10
23秒前
littlejin完成签到 ,获得积分10
25秒前
LN完成签到,获得积分10
26秒前
年轻代亦完成签到 ,获得积分10
27秒前
cx完成签到,获得积分10
27秒前
neu_zxy1991完成签到,获得积分10
44秒前
刘大表演艺术家完成签到 ,获得积分10
45秒前
风想随心完成签到,获得积分10
49秒前
麦田麦兜完成签到,获得积分10
52秒前
阿辉发布了新的文献求助30
59秒前
GentleFade完成签到,获得积分10
1分钟前
靓丽翠琴完成签到,获得积分10
1分钟前
李舟缘完成签到,获得积分10
1分钟前
鲤鱼坤完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
AdamJie发布了新的文献求助10
1分钟前
cpl完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
ucas大菠萝完成签到,获得积分10
1分钟前
淮安石河子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
单纯的忆安完成签到 ,获得积分10
1分钟前
星辰大海应助AdamJie采纳,获得10
1分钟前
科研通AI6.4应助AdamJie采纳,获得10
1分钟前
FashionBoy应助AdamJie采纳,获得150
1分钟前
传奇3应助AdamJie采纳,获得10
1分钟前
Xu完成签到,获得积分10
1分钟前
邓洁宜完成签到,获得积分10
1分钟前
ada阿达完成签到,获得积分10
1分钟前
菲菲完成签到,获得积分10
1分钟前
学术霸王完成签到,获得积分10
1分钟前
梁白开完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
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
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 400
Too Much of Two Good Things: Investment Protection and Environmental Protection in International Law 260
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 7673477
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9239963
关于积分的说明 19903139
捐赠科研通 7243033
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3285574
关于科研通互助平台的介绍 2443654
邀请新用户注册赠送积分活动 2287845