EcoMat: 木质素杂化提高零偏置下MXene基化学电阻传感器灵敏度

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成果简介

随着全球城市化进程的加速，对高灵敏度和高准确度的环境监测器件的需求不断增加。这些器件需要满足特定气体传感应用的低功耗要求。韩国庆尚大学Jun Hong Park团队在EcoMat发表了题为“Enhanced sensitivity of zero-bias-operated MXene chemiresistive sensor via lignin hybridization”的研究论文。该研究旨在提高基于MXene的化学电阻传感器在零偏置操作下对CO2(g)和NO2(g)的检测灵敏度。研究结果表明，通过木质素杂化，Ti3C2Tx MXene基化学电阻传感器的灵敏度得到了有效提高。在零偏置操作下，木质素杂化使得传感器对15 ppm浓度的NO2(g)和CO2(g)的灵敏度分别提高了157.38%和297.95%。将其沉积在柔性基板上时，MXene/木质素柔性传感器在38°弯曲状态下对15 ppm浓度的NO2(g)和CO2(g)的响应和灵敏度与平面传感器相当。因此，该MXene/木质素杂化传感器在室温和零偏置条件下对NO2(g)和CO2(g)的检测具有吸引力。作为高级固态传感平台的模型系统，MXene/木质素柔性传感器适用于弯曲结构，并可扩展到柔性电子领域。

图文详情

图1 MXene及MXene/木质素杂化材料的合成

图2 MXene及MXene/木质素杂化材料的微观结构

图3 XPS分析

图4 传感器制备过程、器件结构及电性能

图5 气敏传感性能

图6 MXene和MXene/木质素混合传感器响应的可重复性

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《生态材料（英文）》（EcoMat）是由香港理工大学与Wiley共同出版的开放获取旗舰期刊，聚焦绿色能源与环境领域的先进功能材料，旨在成为国际高质量的跨学科科学研究交流平台。期刊2022年度影响因子为14.6，JCI指数1.28，5年影响因子14.7，2022年度CiteScore为15，篇均来源期刊标准影响指标为1.647。在材料科学各领域位列前茅，其中科院分区为材料科学2区、材料科学综合3区、绿色可持续发展技术3区、物理化学2区。先后收录于DOAJ、SCIE、 ESCI等数据库。

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