The Application of Combined Visible and Ultraviolet Irradiation to Improve the Functional Characteristics of Gas Sensors Based on ZnO/SnO2 and ZnO/Au Nanorods

Chemosensors, 2023

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/chemosensors11030200
Достоверность данных 85 высокая
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Arrays of zinc oxide (ZnO) nanorods were synthesized over quartz substrates by the hydrothermal method. These nanorods were grown in a predominantly vertical orientation with lengths of 500–800 nm and an average cross-sectional size of 40–80 nm. Gold, with average sizes of 9 ± 1 nm and 4 ± 0.5 nm, and tin nanoclusters, with average sizes of 30 ± 5 nm and 15 ± 3 nm, were formed on top of the ZnO nanorods. Annealing was carried out at 300 °C for 2 h to form ZnO/SnO2 and ZnO/Au nanorods. The resulting nanorod-arrayed films were comprehensively studied using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectrometry (EDS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). To fabricate resistive sensor elements, the films were supplied with V/Ni contact metallization on top of the nanorods. The gas sensor performance of the prepared films was evaluated at various temperatures in order to select 200 °C as the optimum one which enabled a selective detection of NO2. Adding UV-viz irradiation via a light-emitting diode, λ = 400 nm, allowed us to reduce the working temperature to 50 °C and to advance the detection limit of NO2 to 0.5 ppm. The minimum response time of the samples was 92 s, which is 9 times faster than in studies without exposure to UV-viz radiation.