具有p-p异质结结构的3D rGO/MXene复合气凝胶，用于在低温下增强甲醛检测能力

《physica status solidi (a)– applications and materials science》：3D rGO/MXene Composite Aerogel with p-p Heterojunction Structure for Enhanced Formaldehyde Detection at Low Temperature

3D rGO/MXene气凝胶通过一水热法制备，具有p-p异质结结构，其高孔隙率和比表面积促进甲醛吸附，120℃时100ppm甲醛检测灵敏度为22.18%，响应/恢复时间4s/8s，5-100ppm线性响应，DFT计算证实电子耦合增强吸附活化。

　　

摘要

通过一步水热法制备了3D rGO/MXene气凝胶，形成了p-p异质结结构，有效提升了气体传感器的性能。表征分析显示，该材料具有丰富的多孔结构和较大的比表面积，有利于目标气体的吸附和解吸。气体传感性能测试表明，该传感器对甲醛气体具有高灵敏度和良好的选择性。在120?°C时，对100?ppm甲醛的响应度达到22.18%，响应时间和恢复时间分别为4?s和8?s。此外，该传感器在5–100?ppm甲醛浓度范围内表现出线性响应，表明其在环境监测和智能家居领域具有潜在的应用价值。密度泛函理论计算表明，3D rGO/MXene与甲醛之间的强电子相互作用有效促进了分子的吸附和活化。这种轨道耦合和电荷转移机制构成了该材料优异响应能力的电子结构基础。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。