在黑磷（BP）上構建二維（2D）范德華（vdW）異質結構已經引起了人們的廣泛關注，以更好地利用其固有特性。基于BP的vdW異質結構中的零維(0D)貴金屬夾層可以提供有效的催化通道，調節其表面氧化還原電位，從而產生多種功能。
在這里，西南交通大學Jian Zhen Ou，江蘇大學Guiwu Liu實現了二維WS2-Au-BP異質結構，其中Au納米粒子通過離子鍵連接在BP和WS2之間。
文章要點
1）超低的導帶最低位置、O2吸附能的降低以及O2?解離成2O的勢壘能的增加，對于提高BP在空氣中的長期穩定性有很大貢獻。異質結構的形成可以降低目標氣體分子的勢壘能，從而增強吸收能和電荷轉移。
2）以順磁性NO2氣體分子為代表，在80天內實現了2.11至100 ppb NO2的穩定響應幅度，這遠遠大于大多數BP基材料的初始響應。還開發了實用的氣體傳感系統來展示其在現實世界中的實施。
這項工作為基于2D BP的vdW異質結構中的0 D貴金屬提供了有前景的演示，可同時提高長期穩定性和室溫可逆氣體傳感。
參考文獻
Zhiping Liang, et al, A 2D-0D-2D Sandwich Heterostructure toward High-Performance Room-Temperature Gas Sensing, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.3c11475
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c11475
