基于g-C3N4@SnO2纳米复合材料的高响应乙醇气体传感器

《IEEE Transactions on Nanotechnology》：High Response Ethanol Gas Sensor Based on g-C3N4@SnO2 Nanocomposites

基于二维g-C3N4修饰的SnO2纳米球复合气敏材料在230°C和100 ppm乙醇下实现61的高响应值，较纯SnO2传感器性能提升近两倍，并具备优异选择性和快速响应/恢复特性。

　　

摘要：

本研究旨在通过用二维g-C3N4材料修饰SnO2，来开发基于SnO2的g-C3N4@SnO2复合材料，以提高乙醇检测的性能。为了验证该复合材料的结构特性和成分，采用了XRD、SEM、TEM和EDS等技术进行表征。研究结果表明，g-C3N4@SnO2复合材料已成功制备，并且g-C3N4以纳米片的形式有效地修饰在SnO2纳米球的表面。实验数据进一步表明，g-C3N4@SnO2复合材料表现出优异的乙醇检测性能。特别是在g-C3N4含量为10wt%时，传感器的性能达到最佳。在230°C和100 ppm乙醇浓度下，传感器的响应值高达61，几乎是SnO2传感器在250°C下的响应值的两倍。此外，该复合材料还具有出色的选择性和更快的响应/恢复时间。g-C3N4@SnO2复合材料传感性能的显著提升主要归因于g-C3N4与SnO2接触界面形成的异质结，以及作为二维材料的g-C3N4所展现的优异催化性能。