东南大学Small Structures：有序介孔TMDs/MOs半导体异质结室温NO2传感

钢铁侠 3个月前 (09-05) 2696浏览

第一作者：李振良

通讯作者：任元、陶立

通讯单位：东南大学材料科学与工程学院

成果介绍

二维过渡金属硫族化合物（TMDs）半导体材料因其可调的带隙和高效的载流子输运而被广泛应用于界面反应和电子器件。然而，块体样品或堆叠的纳米片中缺乏完全暴露的活性位点限制了它们的性能。

基于此，东南大学任元副研究员、陶立教授（共同通讯作者）报道了通过一步热硫化（硒化/碲化）具有有序介观结构两亲性嵌段共聚物/多金属氧酸盐簇（BCPs/POMs）纳米复合材料，来构建有序介孔TMDs/金属氧化物（OM-TMDs/MOs）半导体异质结构的通用方法，包括WS₂/WO₃、WSe₂/WO₃、WTe₂/WO₃、MoS₂/MoO₃和V₃S₄/V₂O₃。OM-TMDs/MOs具有高度有序的介孔结构，具有高比表面积、大孔径和异质结构框架中丰富的活性边缘位点。基于OM-WS₂/WO₃的化学电阻式气体传感器在室温下表现出优异的NO₂传感性能，具有高灵敏度、超高选择性（S_NO2/S_gas>20）和快速响应速度（6 s）。理论研究表明，WS₂/WO₃异质结构和WS₂边缘位点对NO₂分子的强吸附能力以及它们之间的高电荷转移有助于传感器的高选择性和灵敏度。这种通用方法为有序介孔TMDs基纳米材料的合成提供了新的策略，在电子器件、催化、储能和转化等各种应用中显示出巨大的潜力。成果发表于Small Structures (IF=13.9), 第一作者是东南大学材料科学与工程学院2022级硕士李振良。