紫磷具有獨特的層狀結構、可調節的帶隙、高比表面積，是一種新型氣敏材料。紫磷的強氣體吸附性通常導致解吸困難，不利于氣體傳感器的重復使用。本文探索了光致快速恢復的紫磷/石墨烯(VP/G)異質結NO氣體傳感器。結果表明，在功率為60 W的紫外線照射下，VP/G異質結型氣體傳感器的電阻在2 s內恢復到原始狀態。本工作為解決氣體傳感器的解吸問題提供了一種新的途徑，并為紫磷的傳感機理提供了一種新的思路。
圖1. 通過尖端超聲處理剝離的VP納米片示意圖。
圖2. 原始VP和剝落后VP納米片的形貌和結構。(a)原始VP、(b) 325 W和(c) 455W剝離VP的光學圖像;(d)原始VP， (e) 325 W和(f) 455W剝離VP納米片粒徑分布;(g)原始VP、325 W和 455W 10 h剝離VP的拉曼光譜;(h)對比文獻[12]和PDF#26-1076的VP納米片和VP/G異質結的XRD譜圖;(i)純VP、純石墨烯和VP/G的電阻。
圖3. VP/G NO氣體傳感器的光致恢復。(a)有/無照明時的恢復性能。(b) VP/G的吸附和解吸示意圖。在(c) UV， (d) VIS和(e) IR照射下，電阻隨時間變化的5個周期。(f) UV， (g) VIS照射下的恢復時間和恢復率。
圖4. 影響恢復時間和恢復率的參數。(a)不同尖端功率下5 h剝離恢復時間和(b)恢復速率;(c)不同尖端功率下10 h剝離恢復時間和(d)恢復速率;(e)不同紫外線強度下的恢復時間和(f)恢復速率。
相關研究成果由陜西科技大學材料科學與工程學院Xiaohui Ye、西安交通大學電氣工程學院電力設備電氣絕緣國家重點實驗室、新型儲能與能量轉換納米材料研究中心Jinying Zhang等人于2023年發表在Materials Letters (https://doi.org/10.1016/j.matlet.2023.134247)上。原文：Photoinduced rapid recovery of violet phosphorus/graphene heterojunction-based NO gas sensor。
轉自《石墨烯研究》公眾號
