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2022 article

Metal–Organic Framework-Derived Co-Doped ZnO Nanostructures Anchored on N-Doped Carbon as a Room-Temperature Chemiresistive Hydrogen Sensor

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Rattachement africain : in. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

The impending need to utilize H 2 for multiple applications has surged the need to develop H 2 sensors. Development of selective and rapid room-temperature H 2 sensors is an uphill task without the doping of precious metals (Pd, Pt, and Au) in semiconductor metal oxide (SMO) sensors. Nanostructure of the SMOs could play a decisive role in gas sensing properties of the material. In this study, metal–organic framework (MOF)-derived Co–ZnO anchored on nitrogen-doped carbon (Co–ZnO–N/C) nanomaterial has been demonstrated as an effective rapid room-temperature H 2 sensor. The pyrolysis of monometallic ZIF-8 (Zn) gave rise to amorphous ZnO stabilized on nitrogen-doped carbon (ZnO–N/C) and was found to be innocent for H 2 sensing, whereas the pyrolysis of bimetallic ZIF(Co–Zn) resulted in the formation of Co–ZnO–N/C nanostructure with a high dispersion of Co on amorphous ZnO. Co–ZnO–N/C inherited the nanostructure of the parent precursor with rhombododecahedron particles of 200–300 nm and possessed subnanometer pores. Co inclusion into ZnO has converted the innocent amorphous ZnO–N/C into a rapid room-temperature H 2 sensor (by measuring the dynamic change in the resistance with respect to time). Co–ZnO–N/C displayed a 3.7% response % with 17–26 s of recovery–response times for 1% concentration of H 2 under room-temperature conditions. The unique nanostructure of Co–ZnO–N/C enhanced the signal transduction (via N-doped carbon support) and promoted H 2 diffusion (through subnanometer pores). Higher-temperature H 2 sensing studies were also conducted at 200 °C, wherein Co–ZnO–N/C displayed an increase in response to 5.7% with 8–16 s of response–recovery times. Co–ZnO–N/C chemiresistor is a rare example that does not contain precious metals yet exhibits room-temperature hydrogen sensing.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Metal–Organic Framework-Derived Co-Doped ZnO Nanostructures Anchored on N-Doped Carbon as a Room-Temperature Chemiresistive Hydrogen Sensor
Date Crossref
30/12/2022
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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Les sujets associés

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