紫磷具有獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)、可調(diào)節(jié)的帶隙、高比表面積，是一種新型氣敏材料。紫磷的強(qiáng)氣體吸附性通常導(dǎo)致解吸困難，不利于氣體傳感器的重復(fù)使用。本文探索了光致快速恢復(fù)的紫磷/石墨烯(VP/G)異質(zhì)結(jié)NO氣體傳感器。結(jié)果表明，在功率為60 W的紫外線(xiàn)照射下，VP/G異質(zhì)結(jié)型氣體傳感器的電阻在2 s內(nèi)恢復(fù)到原始狀態(tài)。本工作為解決氣體傳感器的解吸問(wèn)題提供了一種新的途徑，并為紫磷的傳感機(jī)理提供了一種新的思路。
圖1. 通過(guò)尖端超聲處理剝離的VP納米片示意圖。
圖2. 原始VP和剝落后VP納米片的形貌和結(jié)構(gòu)。(a)原始VP、(b) 325 W和(c) 455W剝離VP的光學(xué)圖像;(d)原始VP， (e) 325 W和(f) 455W剝離VP納米片粒徑分布;(g)原始VP、325 W和 455W 10 h剝離VP的拉曼光譜;(h)對(duì)比文獻(xiàn)[12]和PDF#26-1076的VP納米片和VP/G異質(zhì)結(jié)的XRD譜圖;(i)純VP、純石墨烯和VP/G的電阻。
圖3. VP/G NO氣體傳感器的光致恢復(fù)。(a)有/無(wú)照明時(shí)的恢復(fù)性能。(b) VP/G的吸附和解吸示意圖。在(c) UV， (d) VIS和(e) IR照射下，電阻隨時(shí)間變化的5個(gè)周期。(f) UV， (g) VIS照射下的恢復(fù)時(shí)間和恢復(fù)率。
圖4. 影響恢復(fù)時(shí)間和恢復(fù)率的參數(shù)。(a)不同尖端功率下5 h剝離恢復(fù)時(shí)間和(b)恢復(fù)速率;(c)不同尖端功率下10 h剝離恢復(fù)時(shí)間和(d)恢復(fù)速率;(e)不同紫外線(xiàn)強(qiáng)度下的恢復(fù)時(shí)間和(f)恢復(fù)速率。
相關(guān)研究成果由陜西科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院Xiaohui Ye、西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院電力設(shè)備電氣絕緣國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、新型儲(chǔ)能與能量轉(zhuǎn)換納米材料研究中心Jinying Zhang等人于2023年發(fā)表在Materials Letters (https://doi.org/10.1016/j.matlet.2023.134247)上。原文：Photoinduced rapid recovery of violet phosphorus/graphene heterojunction-based NO gas sensor。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
