A highly selective hydrogen sulfide (H₂S) gas sensor at low temperatures is crucial. A nanocomposite of magnesium ferrite (MgFe₂O₄) and molybdenum oxide (MoO₃) was prepared through facile co-precipitation, hydrothermal, and solid-state mixing methods to enhance gas sensing performance of H₂S. The crystalline structure, surface morphology, and elemental composition were examined through X-ray diffraction (XRD), Field emission scanning electron microscopy (FESEM), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). A larger surface area of 54.225 m²/g with a mesoporous structure was observed for the fabricated nanocomposite MM2 (20% MoO₃). An enhanced gas sensing response of 31.18% for 7 ppm of H₂S at 135 °C was measured for MM2 nanocomposite and exhibited 1.86 times greater response than MgFe₂O₄ at 135 °C. The synergistic effect of n-n nanocomposite, combination of nanosheets with nanoparticles, and high surface area attribute to a significant improvement in sensing behavior. This article also compared the experimental data with Density Functional Theory (DFT) results.

中文翻译：

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异质结构纳米复合材料 MgFe2O4/MoO3 的合成用于 H2S 传感：基于 DFT 的实验和理论方法


低温下高选择性硫化氢 （H₂S） 气体传感器至关重要。通过简单的共沉淀、水热和固态混合方法制备了镁铁氧体 （MgFe₂O₄） 和氧化钼 （MoO₃） 的纳米复合材料，以增强 H₂S 的气敏性能。通过 X 射线衍射 （XRD） 、场发射扫描电子显微镜 （FESEM） 和 X 射线光电子能谱 （XPS） 检查晶体结构、表面形貌和元素组成。对于制备的纳米复合材料 MM2 （20% MoO₃），观察到具有介孔结构的更大表面积为 54.225 m²/g。在 135 °C 下测得 MM2 纳米复合材料对 7 ppm H₂S 的增强气体传感响应为 31.18%，并且在 135 °C 时表现出比 MgFe₂O₄ 高 1.86 倍的响应。 n-n 纳米复合材料的协同效应、纳米片与纳米颗粒的结合以及高表面积归因于传感行为的显着改善。本文还将实验数据与密度泛函理论 （DFT） 结果进行了比较。