NiO修饰WS₂微片氨传感器

室温高敏快响应

NiO与WS₂界面未形成深能级势阱，对1–10 ppm氨气响应更快、灵敏度更高，且对多种挥发性有机物选择性优异。

Guang, Qiyilan · Sun, Shupeng · 黄宝玉 · 张建伟 · Wang, Nan · 李晓干

ACS Applied Materials & Interfaces 2024

具体参数

NH₃检测浓度范围

{'zh': '1-10', 'en': '1-10'} ppm

技术优势

无深能级势阱

NiO与WS₂界面的价带位置匹配，避免了Co₃O₄或CuO修饰时形成的深能级势阱，使载流子传输更顺畅，因此响应更快。

氨气氧化更强

原位红外光谱与DFT计算表明，NiO/WS₂对NH₃的氧化反应比Co₃O₄/WS₂和CuO/WS₂更剧烈，生成更多电荷转移。

NH₃吸附更强

DFT计算显示NiO/WS₂对NH₃的吸附能更高，且从NH₃获得的转移电荷更多，直接贡献于灵敏度提升。

应用场景

• 环境氨气监测：室温低功耗监测环境氨气，无需加热器。
• 工业泄漏检测：快速响应1–10 ppm氨气，适合泄漏预警。
• 室内空气质量：对常见VOC选择性好，减少误报。
• 呼出气诊断：能检测低浓度氨气，有望用于呼气分析。