TM掺杂Janus ZrSSe单层

高灵敏选择性传感

通过过渡金属掺杂调控电子结构，实现对变压器故障气体的差异化高灵敏检测。

Feng, Yang · Siyuan, Liu · Yingang, Gui · Tao, Jiagui · 张吉涛 · 张庆芳 · 徐苓娜

Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2026

技术优势

吸附能提升

TM掺杂显著增强了气体吸附，吸附能顺序为Ti-ZrSSe > V-ZrSSe > Pt-ZrSSe > 原始ZrSSe，表明掺杂可提高传感灵敏度。

带隙减小

掺杂后体系带隙降低，有利于提高导电性，从而增强传感响应。

选择性可调

不同掺杂元素实现选择性检测：Pt-ZrSSe适用于C2H2、C2H4、C2H6，Ti-ZrSSe适用于H2和CH4，为传感器设计提供指引。

应用场景

• 变压器油中气体监测：为油浸式变压器早期故障诊断提供高选择性气体传感器候选。
• 气体传感器：利用掺杂调控电子性质，提升传感器灵敏度和选择性。
• 二维材料传感：拓展Janus ZrSSe在传感领域的应用，提供原子级设计指导。