20:56 2024-04-22
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Prepararea catalizatorilor cu un singur atom pentru detectarea gazelor foarte sensibile
_ Prepararea catalizatorilor cu un singur atom pentru detectarea gazelor foarte sensibile
Senzorii de gaz au fost aplicați pe scară largă în domenii precum sănătatea medicală, monitorizarea mediului și siguranța alimentelor. Cu toate acestea, senzorii de gaz actuali se confruntă în continuare cu mai multe provocări, inclusiv sensibilitate scăzută, timpi lungi de răspuns și recuperare și deviație de referință.
Publicat în Jurnalul Internațional de Fabricare Extremă, echipa prof. Zhang de la Institutul de Tehnologie Harbin a prezentat în mod cuprinzător utilizarea catalizatorilor cu un singur atom în domeniul detectării gazelor, propunând o nouă strategie de îmbunătățire a performanței senzorilor de gaz în continuare.
Această recenzie discută în primul rând despre aplicarea catalizatorilor cu un singur atom în domeniul detectării gazelor. . Mai exact, rezumă structura și principiile senzorilor de gaz pe bază de semiconductori și trece în revistă cele mai recente metode de preparare a catalizatorilor cu un singur atom.
De asemenea, analizează mecanismele prin care catalizatorii cu un singur atom sporesc sensibilitatea gazului din două perspective. , oferind o imagine de ansamblu detaliată a performanței catalizatorilor cu un singur atom în detectarea gazelor.
Catalizatorii cu un singur atom prezintă performanțe catalitice excelente datorită utilizării atomice remarcabile și proprietăților fizico-chimice unice. Această caracteristică îi poziționează drept candidați competitivi pentru materialele sensibile la gaz, deoarece funcția de bază a senzorilor de gaz se bazează pe procesul catalitic al moleculelor de gaz țintă pe materialul sensibil.
Principiul majorității senzorilor de gaz se bazează pe reacția moleculelor de gaz cu oxigenul chimisorbit de pe suprafața materialului sensibil. Această reacție modifică numărul de purtători de sarcină din banda de conducere a materialului de detectare, inducând astfel o modificare a rezistenței materialului.
Conform descoperirilor cercetării, interacțiunea dintre atomi individuali și moleculele de gaz poate promova reacții. de gaze pe suprafaţa materialelor sensibile. În plus, structurile eterogene formate în interiorul materialelor sensibile pot facilita transferul de electroni în interiorul materialului de detectare în mod semnificativ. În consecință, senzorii de gaz bazați pe catalizatori cu un singur atom pot obține o sensibilitate mai mare și timpi de răspuns mai scurti.
În prezent, metodele de sinteză pentru catalizatorii cu un singur atom includ impregnarea, co-precipitarea, piroliza într-un singur vas, stratul atomic. depunerea, metodele de șablon sacrificial, metodele derivate din cadrul metalo-organic (MOF) etc.
Cu toate acestea, atomii individuali tind să se agrega în grupuri atât în timpul proceselor de sinteză, cât și de utilizare. Pentru a sintetiza catalizatori cu un singur atom cu încărcare și stabilitate ridicate, este necesar să se îmbunătățească interacțiunea dintre atomii unici și suporturi prin modificarea mediului de coordonare al atomilor unici, printre alte metode.
De asemenea, selectarea gazului -materialele sensibile pentru un anumit gaz se bazează pe rezultate experimentale și nu au îndrumări teoretice. Investigarea mecanismelor prin care atomii unici îmbunătățesc performanța de detectare a gazului poate facilita înțelegerea siturilor active, stabilind astfel o bază teoretică pentru proiectarea rațională a materialelor sensibile la gaz.
Ca material sensibil la gaz, un singur material sensibil la gaz. catalizatorii atomici posedă avantajele limitelor scăzute de detecție și selectivității ridicate, făcându-i un material promițător cu perspective largi de aplicare. Se așteaptă ca aceștia să aducă contribuții semnificative la îmbunătățirea în continuare a sensibilității și selectivității senzorilor de gaz.
În plus, este foarte probabil ca aceștia să faciliteze dezvoltarea senzorilor de gaz de înaltă performanță care funcționează în medii speciale, cum ar fi temperatura scăzută, presiune scăzută și condiții fără oxigen.
Comentarii:
Adauga Comentariu