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J-GLOBAL ID：202202257751076133   整理番号：22A1093357

遷移金属ドープグラフェンに基づくHCHOガスセンサのセンシング機構:DFT研究からの洞察【JST・京大機械翻訳】

The sensing mechanism of HCHO gas sensor based on transition metal doped graphene: Insights from DFT study

著者 (3件)： Li Yuanchao (MIIT Key Laboratory of Critical Materials Technology for New Energy Conversion and Storage, School of Chemistry and Chemical Engineering, State Key Lab of Urban Water Resource and Environment, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China) ,  Xu Yanling (School of Chemistry and Chemical Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China) ,  Li Xin (MIIT Key Laboratory of Critical Materials Technology for New Energy Conversion and Storage, School of Chemistry and Chemical Engineering, State Key Lab of Urban Water Resource and Environment, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China)
資料名： Sensors and Actuators. A. Physical  (Sensors and Actuators. A. Physical)
巻： 338  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： B0345C  ISSN： 0924-4247  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 一次化学原料としてのホルムアルデヒド(HCHO)は様々な分野で広く使用されている。残念ながら,それはその高い毒性のためにヒトの健康に有害な影響を引き起こす。したがって,HCHOの効果的モニタリングと検出は重要である。ドープグラフェンに基づくHCHOガスセンサは,近年広範囲に調査された。しかし,ドープした原子のガス検知性能と電気陰性度の間の関係は明らかにされていない。本研究では,Ni,PdおよびPtをドーパントとして用い,ドープグラフェン上のHCHO分子の吸着挙動,エネルギー,電子および光学特性を密度汎関数理論(DFT)法により系統的に調べ,センシング特性に及ぼすドープ原子の電気陰性度の影響を調べた。計算結果から,より高い電気陰性度原子でドープしたグラフェンは,エネルギーギャップの大きな変化により記録可能な電気信号を引き起こすのに有益であることが分かった。吸着エネルギーは,ドープした原子の電気陰性度の増大に伴って着実に増加する。ドープ原子のガス検知性能と電気陰性度の間に明らかな線形関係があることが明らかになった。言い換えれば,ガスセンサの特定の感度(例えば,吸着エネルギー,電気伝導率,回復時間,化学反応性パラメータなど)は,グラフェンに異なる電気陰性度原子を埋め込むことにより調整でき,高感度グラフェン系ガスセンサの設計に重要な情報を提供する。そのうえ,HCHOの吸着と脱着性能は,正または負の電場を適用することによって制御できる。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： エネルギーギャップ ,  吸着 ,  光学的性質 ,  脱着 ,  電場 ,  電気伝導率 ,  白金 ,  電気陰性度 ,  *ドーピング ,  電気信号 ,  ガスセンサ ,  ドーパント ,  密度汎関数法 ,  吸着エネルギー ,  *グラフェン

著者キーワード (5件)： 密度汎関数理論 ,  ガスセンサー ,  ドープしたグラフェン ,  センシング機構 ,  電気陰性度

分類 (4件)： 湿度測定,湿度計  (AD06020V) ,  分析機器  (CC02020S) ,  炭素とその化合物  (YB02060D) ,  その他の固体デバイス  (NC03150A)

タイトルに関連する用語 (6件)： 遷移金属 ,  ガスセンサ ,  センシング機構 ,  DFT ,  研究 ,  洞察