从保障人体健康和工业生产安全的角度出发,迫切需要对剧毒化合物肼(N2H4)进行灵敏、有效的检测。本研究以前驱体为自模板,通过烧结法制备了卷曲片状Cu2O/CuO复合材料。与纯CuO相比,Cu2O/CuO复合材料中p-p异质结的形成促进了载流子的转移,从而使表面吸附的氧更多,N2H4传感性能更好。在40◦C时,Cu2O/CuO传感器对100 ppm N2H4的响应为15.1,是纯CuO的1.9倍。Cu2O/CuO传感器的响应/恢复时间为50 s/490 s,最低检出限为30 ppb,具有良好的选择性和长期稳定性(6周)。此外,我们还通过x射线光电子能谱(XPS)和气相色谱-质谱(GC-MS)技术研究了N2H4气体的传感机理。本研究首次实现了利用CuO基传感器对N2H4气体的检测。近期以"Metal-organic frameworks derived curled sheet-like Cu2O/CuO heterostructure: Low-power N2H4 sensing"为题,发表于国际期刊Chemical Engineering Journal。
第一作者为博士生李婷,通讯作者为徐英明教授和霍丽华教授,黑龙江大学为第一单位,该工作得到中央地方高校改革发展基金项目、黑龙江省自然科学基金项目号(LH2023B021)、黑龙江省高校基本科研经费项目号(2023-KYYWF-1439)、黑龙江省新时代优秀硕士、博士学位论文项目号(No. 2023)资助。合肥重点共性技术研发项目(No. 2021GJ021)、中国博士后科学基金资助项目(No. 2024M750844)、国家自然科学基金项目(No. 52402180)的支持。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.155990