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A Family of 2D-MXenes: Synthesis, Properties, and Gas Sensing Applications
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2022-08-16 , DOI: 10.1021/acssensors.2c01046 M Sai Bhargava Reddy 1 , Saraswathi Kailasa 2 , Bharat C G Marupalli 1 , Kishor Kumar Sadasivuni 3 , Shampa Aich 1
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2022-08-16 , DOI: 10.1021/acssensors.2c01046 M Sai Bhargava Reddy 1 , Saraswathi Kailasa 2 , Bharat C G Marupalli 1 , Kishor Kumar Sadasivuni 3 , Shampa Aich 1
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Gas sensors, capable of detecting and monitoring trace amounts of gas molecules or volatile organic compounds (VOCs), are in great demand for numerous applications including diagnosing diseases through breath analysis, environmental and personal safety, food and agriculture, and other fields. The continuous emergence of new materials is one of the driving forces for the development of gas sensors. Recently, 2D materials have been gaining huge attention for gas sensing applications, owing to their superior electrical, optical, and mechanical characteristics. Especially for 2D MXenes, high specific area and their rich surface functionalities with tunable electronic structure make them compelling for sensing applications. This Review discusses the latest advancements in the 2D MXenes for gas sensing applications. It starts by briefly explaining the family of MXenes, their synthesis methods, and delamination procedures. Subsequently, it outlines the properties of MXenes. Then it describes the theoretical and experimental aspects of the MXenes-based gas sensors. Discussion is also extended to the relation between sensing performance and the structure, electronic properties, and surface chemistry. Moreover, it highlights the promising potential of these materials in the current gas sensing applications and finally it concludes with the limitations, challenges, and future prospects of 2D MXenes in gas sensing applications.
中文翻译：
一系列 2D-MXene：合成、性能和气体传感应用
能够检测和监测微量气体分子或挥发性有机化合物 (VOC) 的气体传感器在包括通过呼吸分析诊断疾病、环境和人身安全、食品和农业等领域在内的众多应用中有着巨大的需求。新材料的不断涌现是气体传感器发展的动力之一。最近，二维材料因其优异的电学、光学和机械特性而在气体传感应用中获得了极大的关注。特别是对于 2D MXene，高比面积和丰富的表面功能以及可调节的电子结构使其在传感应用中具有吸引力。本评论讨论了用于气体传感应用的 2D MXenes 的最新进展。首先简要介绍 MXenes 家族、它们的合成方法和分层程序。随后，它概述了 MXenes 的属性。然后描述了基于 MXenes 的气体传感器的理论和实验方面。讨论还扩展到传感性能与结构、电子特性和表面化学之间的关系。此外，它强调了这些材料在当前气体传感应用中的巨大潜力，最后总结了 2D MXenes 在气体传感应用中的局限性、挑战和未来前景。讨论还扩展到传感性能与结构、电子特性和表面化学之间的关系。此外，它强调了这些材料在当前气体传感应用中的巨大潜力，最后总结了 2D MXenes 在气体传感应用中的局限性、挑战和未来前景。讨论还扩展到传感性能与结构、电子特性和表面化学之间的关系。此外，它强调了这些材料在当前气体传感应用中的巨大潜力，最后总结了 2D MXenes 在气体传感应用中的局限性、挑战和未来前景。
更新日期：2022-08-16
中文翻译：
一系列 2D-MXene：合成、性能和气体传感应用
能够检测和监测微量气体分子或挥发性有机化合物 (VOC) 的气体传感器在包括通过呼吸分析诊断疾病、环境和人身安全、食品和农业等领域在内的众多应用中有着巨大的需求。新材料的不断涌现是气体传感器发展的动力之一。最近，二维材料因其优异的电学、光学和机械特性而在气体传感应用中获得了极大的关注。特别是对于 2D MXene，高比面积和丰富的表面功能以及可调节的电子结构使其在传感应用中具有吸引力。本评论讨论了用于气体传感应用的 2D MXenes 的最新进展。首先简要介绍 MXenes 家族、它们的合成方法和分层程序。随后，它概述了 MXenes 的属性。然后描述了基于 MXenes 的气体传感器的理论和实验方面。讨论还扩展到传感性能与结构、电子特性和表面化学之间的关系。此外，它强调了这些材料在当前气体传感应用中的巨大潜力，最后总结了 2D MXenes 在气体传感应用中的局限性、挑战和未来前景。讨论还扩展到传感性能与结构、电子特性和表面化学之间的关系。此外，它强调了这些材料在当前气体传感应用中的巨大潜力，最后总结了 2D MXenes 在气体传感应用中的局限性、挑战和未来前景。讨论还扩展到传感性能与结构、电子特性和表面化学之间的关系。此外，它强调了这些材料在当前气体传感应用中的巨大潜力，最后总结了 2D MXenes 在气体传感应用中的局限性、挑战和未来前景。
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