N–p-Conductor Transition of Gas Sensing Behaviors in Mo2CTx MXene

四甲基氢氧化铵 四甲基铵 吸附 电导率 导线 相变 兴奋剂 相(物质) 选择性 材料科学 分析化学(期刊) 过渡金属 离子 纳米技术 化学工程 无机化学 化学 物理化学 光电子学 凝聚态物理 复合材料 有机化学 工程类 催化作用 物理
作者
Jung‐Hoon Choi,Benjamin Chacon,Hyunsoo Park,Kanit Hantanasirisakul,Taewoo Kim,Kateryna Shevchuk,Juyun Lee,Hohyung Kang,Soo‐Yeon Cho,Jihan Kim,Yury Gogotsi,Seon Joon Kim,Hee‐Tae Jung
出处
期刊:ACS Sensors [American Chemical Society]
卷期号:7 (8): 2225-2234 被引量:41
标识
DOI:10.1021/acssensors.2c00658
摘要

It is highly important to implement various semiconducting, such as n- or p-type, or conducting types of sensing behaviors to maximize the selectivity of gas sensors. To achieve this, researchers so far have utilized the n-p (or p-n) two-phase transition using doping techniques, where the addition of an extra transition phase provides the potential to greatly increase the sensing performance. Here, we report for the first time on an n-p-conductor three-phase transition of gas sensing behavior using Mo2CTx MXene, where the presence of organic intercalants and film thickness play a critical role. We found that 5-nm-thick Mo2CTx films with a tetramethylammonium hydroxide (TMAOH) intercalant displayed a p-type gas sensing response, while the films without the intercalant displayed a clear n-type response. Additionally, Mo2CTx films with thicknesses over 700 nm exhibited a conductor-type response, unlike the thinner films. It is expected that the three-phase transition was possible due to the unique and simultaneous presence of the intrinsic metallic conductivity and the high-density of surface functional groups of the MXene. We demonstrate that the gas response of Mo2CTx films containing tetramethylammonium (TMA) ions toward volatile organic compounds (VOCs), NH3, and NO2 is ∼30 times higher than that of deintercalated films, further showing the influence of intercalants on sensing performance. Also, DFT calculations show that the adsorption energy of NH3 and NO2 on Mo2CTx shifts from -0.973, -1.838 eV to -1.305, -2.750 eV, respectively, after TMA adsorption, demonstrating the influence of TMA in enhancing sensing performance.
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
molihuakai发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
研友_8DrX3n完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
太阳完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
黄讯完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
hhhhhha完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
oxygen253完成签到,获得积分10
4秒前
Ye完成签到,获得积分10
5秒前
宠幸完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
maruko发布了新的文献求助10
7秒前
CipherSage应助黄讯采纳,获得10
7秒前
zz发布了新的文献求助10
7秒前
yyyy发布了新的文献求助10
7秒前
superchen发布了新的文献求助10
7秒前
窦昊宇完成签到 ,获得积分10
8秒前
上官若男应助silong采纳,获得30
8秒前
lfy发布了新的文献求助10
8秒前
Cjl10610完成签到,获得积分10
9秒前
春风不语发布了新的文献求助10
9秒前
zouyan233完成签到,获得积分20
9秒前
活泼烤鸡发布了新的文献求助10
10秒前
机智凝海完成签到,获得积分10
10秒前
月野兔完成签到,获得积分10
10秒前
edrfgh发布了新的文献求助10
10秒前
ReusField完成签到,获得积分10
10秒前
超级拉瓦锡完成签到,获得积分10
11秒前
Dontrush完成签到,获得积分10
11秒前
EgbertW完成签到,获得积分10
11秒前
Finley完成签到,获得积分20
11秒前
学术搭子完成签到,获得积分10
12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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7740783
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9289329
关于积分的说明 20195239
捐赠科研通 7318946
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306525
关于科研通互助平台的介绍 2458797
邀请新用户注册赠送积分活动 2316770