Significant Enhancement of Hydrogen-Sensing Properties of ZnO Nanofibers through NiO Loading.
Significant Enhancement of Hydrogen-Sensing Properties of ZnO Nanofibers through NiO Loading.
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DOI：
10.3390/nano8110902
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发表时间：
2018-11-03
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Kim SS
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lee JH;Kim JY;Mirzaei A;Kim HW;Kim SS
金属氧化物 p-n 异质结纳米纤维（NF）是提高气体传感器效率最有前途的方法之一。在本文中，我们报道了一系列 p-NiO 负载的 n-ZnO NF，即 (1−x)ZnO-xNiO（x = 0.03、0.05、0.7、0.1 和 0.15 wt%）的制备，用于氢气传感实验。通过静电纺丝技术和随后的煅烧过程制备样品。传感实验表明，负载量为 0.05 wt% NiO 的样品在 200 °C 的最佳传感温度下具有最高的传感性能。详细讨论了传感机制，并分析了 p-n 异质结、ZnO 金属化和 NiO 催化效应对优化气体传感器传感增强的贡献。这项研究证明了通过优化 n 型金属氧化物表面的 p 型金属氧化物负载来制造高性能 H2 传感器的可能性。
Metal oxide p-n heterojunction nanofibers (NFs) are among the most promising approaches to enhancing the efficiency of gas sensors. In this paper, we report the preparation of a series of p-NiO-loaded n-ZnO NFs, namely (1−x)ZnO-xNiO (x = 0.03, 0.05, 0.7, 0.1, and 0.15 wt%), for hydrogen gas sensing experiments. Samples were prepared through the electrospinning technique followed by a calcination process. The sensing experiments showed that the sample with 0.05 wt% NiO loading resulted in the highest sensing performance at an optimal sensing temperature of 200 °C. The sensing mechanism is discussed in detail and contributions of the p-n heterojunctions, metallization of ZnO and catalytic effect of NiO on the sensing enhancements of an optimized gas sensor are analyzed. This study demonstrates the possibility of fabricating high-performance H2 sensors through the optimization of p-type metal oxide loading on the surfaces of n-type metal oxides.
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