Synergistic Self-Assembly Enabled Highly Ordered Mesoporous WSe2/WO3 Crystalline Heterostructures for Rapid NO2 Sensing at Room Temperature

介孔材料 异质结 材料科学 纳米技术 自组装 化学工程 光电子学 矿物学 化学 催化作用 有机化学 工程类
作者
Zhenliang Li,Yuan Ren,Yujian Rao,Rui Ma,Ao Xu,Zejun Han,Tuo Zhang,Xili Cui,Qiongfeng Shi,Li Tao
出处
期刊:ACS Sensors [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acssensors.5c00955
摘要

A rapid and highly sensitive detection of harmful gas molecules is crucial in artificial olfaction (electronic nose), which plays a significant role in areas such as environmental monitoring and healthcare. However, it remains a significant challenge to construct highly sensitive molecular sensors with fast response at room temperature due to the limitations in structures and properties (e.g., porosity, crystallinity, and carrier mobility) of the sensing materials. Herein, this study proposes a facile method to enable highly crystalline mesoporous WSe2/WO3 (m-WSe2/WO3) semiconductor heterostructures through controllable interfacial self-assembly of polyoxometalate (POM) clusters and amphiphilic block copolymers combined with a thermal-assisted conversion process. It allows uniform pore size, open channels, large specific surface area, highly crystalline framework, and abundant transition metal chalcogenide/metal oxide heterojunction interfaces. The m-WSe2/WO3-based chemiresistive semiconductor sensor achieves efficient detection of NO2 at room temperature, including ultrafast response (5 s), high selectivity (SNO2/Sgas > 5), high sensitivity (62.5%@50 ppm), low detection limit (50 ppb), and long-term stability (>30 days). Thanks to the synergistic improvement of sensing dynamics between mesostructure and heterojunction, such a few-second response time has been reduced by half of the reported values in most existing counterparts based on two-dimensional materials. Our work paves the way for the application of high-performance and cost-effective molecular sensors in artificial olfaction, electronic skins, and wearable integrated circuits at room temperature.
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
彭于晏应助YANBINGHANG采纳,获得10
刚刚
仙女完成签到 ,获得积分10
2秒前
小蘑菇应助LYZSh采纳,获得10
6秒前
leotao完成签到,获得积分10
7秒前
xue完成签到 ,获得积分10
10秒前
Richard完成签到 ,获得积分10
13秒前
Lauren完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
海之恋心完成签到 ,获得积分10
16秒前
LS完成签到,获得积分10
17秒前
苗苗043完成签到 ,获得积分10
17秒前
Singhi完成签到,获得积分10
22秒前
姚世娇完成签到 ,获得积分10
24秒前
27秒前
Felicity完成签到 ,获得积分10
28秒前
zx完成签到 ,获得积分10
28秒前
祁灵枫完成签到,获得积分10
30秒前
清风完成签到 ,获得积分10
30秒前
fang完成签到,获得积分0
30秒前
科研小白发布了新的文献求助10
31秒前
美好灵寒完成签到 ,获得积分10
34秒前
四叶草完成签到 ,获得积分10
34秒前
笨笨千亦完成签到 ,获得积分10
34秒前
胡霖完成签到,获得积分10
36秒前
yinshan完成签到 ,获得积分10
38秒前
淡然的剑通完成签到 ,获得积分10
39秒前
sora完成签到,获得积分10
40秒前
李大胖胖完成签到 ,获得积分10
40秒前
欢呼妙菱完成签到,获得积分10
42秒前
42秒前
杂菜流完成签到,获得积分10
44秒前
青檬完成签到 ,获得积分10
46秒前
YC发布了新的文献求助10
47秒前
珍惜完成签到,获得积分10
50秒前
lennon完成签到,获得积分10
50秒前
趙途嘵生完成签到,获得积分20
52秒前
小公牛完成签到 ,获得积分10
54秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得30
55秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
55秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
55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
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
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 5079657
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4297858
关于积分的说明 13388927
捐赠科研通 4121055
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2257039
邀请新用户注册赠送积分活动 1261302
关于科研通互助平台的介绍 1195376