view in publisher's site

Boron Doping and Defect Engineering of Graphene Aerogels for Ultrasensitive NO2 Detection

Boron-doped and defect-engineered graphene aerogels are prepared using triphenyl boron as a boron precursor and subsequent heat treatments. The boron chemistry and concentration in the graphene lattice are found to be highly dependent on the temperature used to activate boron. At 1500 °C, boron is incorporated at 3.2 atom % through a combination of B–C, B–N, and B–O bonds. At 1750 °C, the boron concentration decreases to 0.7 atom % and is predominantly incorporated through B–N bonding. Higher temperatures result in complete expulsion of boron from the lattice, leaving behind defects that are found to be beneficial for NO2 gas detection. The gas sensing properties are explored to gain insight into the impact of boron chemistry on the sensing performance. A highly sensitive and selective conductometric NO2 sensor is fabricated on a low-power microheater. Defect-engineered graphene aerogels with no boron remaining have superior gas detection properties. At an optimum sensing temperature of 240 °C, the defect-engineered aerogel has a theoretical detection limit of 7 ppb for NO2 and response and recovery times of 100 and 300 s, respectively, with excellent selectivity over ammonia and hydrogen. The superior gas sensing performance of defect-engineered graphene aerogels has remarkable implications for their performance in catalysis and energy storage applications.

دوپینگ Boron و مهندسی Defect of برای کشف گاز دی‌اکسید کربن

aerogels با مقاوم شدن بور و defect، با استفاده از بور triphenyl به عنوان یک پری کورسور بورون و درمان‌های حرارتی بعدی آماده می‌شوند. شیمی و غلظت بورون در شبکه گرافین به شدت وابسته به دمایی است که برای فعال کردن بورون مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ۱۵۰۰ ° C، بورون در ۳ / ۳ درصد از طریق ترکیبی از پیوندهای B - C، B - N و B - O ترکیب می‌شود. در دمای ۱۷۵۰ درجه سانتی گراد غلظت بورون به ۰.۷ اتم کاهش می‌یابد و عمدتا از طریق پیوند B - N بکار می‌رود. دمای بالاتر منجر به اخراج کامل بور از شبکه می‌شود و در پشت نقایصی باقی می‌ماند که برای تشخیص گاز دی‌اکسید نیتروژن مفید هستند. خصوصیات سنجش گاز به منظور کسب شناخت در اثر شیمی بور بر روی عملکرد سنجش مورد بررسی قرار گرفته‌اند. یک حسگر به شدت حساس و selective بر روی یک microheater با توان پایین ساخته شده‌است. graphene که به عنوان graphene طراحی شده‌اند، دارای هیچ گونه ویژگی‌های تشخیص گاز برتر نیستند. در دمای بهینه حرارتی ۲۴۰ درجه سانتی گراد، aerogel مهندسی شده به ترتیب دارای حد تشخیص تئوری ۷ ppm برای دی‌اکسید نیتروژن و واکنش و زمان‌های بازیابی ۱۰۰ و ۳۰۰، با انتخاب عالی روی آمونیاک و هیدروژن است. عملکرد سنجش گاز برتر به گرافین aerogels دارای عوارض قابل‌توجهی برای عملکرد آن‌ها در کاتالیز و کاربردهای ذخیره انرژی می‌باشد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Physical and Theoretical Chemistry
  • ترجمه مقاله Physical and Theoretical Chemistry
  • مقاله شیمی فیزیک و نظری
  • ترجمه مقاله شیمی فیزیک و نظری
  • مقاله Surfaces, Coatings and Films
  • ترجمه مقاله Surfaces, Coatings and Films
  • مقاله سطوح، روکش‌ها و لایه‌ها
  • ترجمه مقاله سطوح، روکش‌ها و لایه‌ها
  • مقاله General Energy
  • ترجمه مقاله General Energy
  • مقاله انرژی عمومی
  • ترجمه مقاله انرژی عمومی
  • مقاله Electronic, Optical and Magnetic Materials
  • ترجمه مقاله Electronic, Optical and Magnetic Materials
  • مقاله مواد الکترونیک، نوری و مغناطیسی
  • ترجمه مقاله مواد الکترونیک، نوری و مغناطیسی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.