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吉林大学刘森、张彤InfoMat:Jahn-Teller畸变调控Mn掺杂Co3O4的电子结构实现高效检测丙酮

MaterialsViews  · 公众号  · 科技自媒体  · 2024-12-21 08:30
    

主要观点总结

本文介绍了吉林大学电子科学与工程学院刘森 & 张彤教授团队利用Mn 3+ 离子的Jahn-Teller效应调控Co 3 O 4 的电子状态的新策略,通过Mn掺杂合成Mn-Co 3 O 4 材料,并将其应用于丙酮检测。所制作的Mn-Co 3 O 4 传感器具有高灵敏度、快速响应/恢复动态、优异的选择性和良好的长期稳定性。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

尖晶石结构氧化物在先进传感材料的开发应用中受到了极大的关注,Co 3 O 4 在气体传感领域具有极大的应用潜力。然而,纯态Co 3 O 4 材料的气敏性能并不能满足实际应用对传感器的性能要求,开发一种简单、高效的结构调控策略尤为重要。

关键观点2: 研究目的

针对这一问题,吉林大学电子科学与工程学院刘森 & 张彤教授团队提出了一种利用Jahn-Teller效应调控气敏材料电子状态的新策略。

关键观点3: 研究方法

该团队利用Mn 3+ 离子的Jahn-Teller效应调控Co 3 O 4 的电子状态,通过Mn掺杂合成Mn-Co 3 O 4 材料。

关键观点4: 研究成果

所制作的Mn-Co 3 O 4 传感器具有高灵敏度(响应值为46.7 ~ 100 ppm丙酮)、快速响应/恢复动态(20 s/12 s)、优异的选择性和良好的长期稳定性。进一步从动力学和热力学两个角度,分析了Mn掺杂对反应活性的影响机制。

关键观点5: 研究影响

该研究为设计高性能气敏材料提供了一种新的策略,扩展了Mn-Co 3 O 4 在酮类化合物检测中的应用。


文章预览

摘  要 吉林大学电子科学与工程学院刘森 & 张彤教授团队,提出了一种利用Jahn-Teller效应调控气敏材料电子状态的新策略,利用Mn 3+ 离子的Jahn-Teller效应调控Co 3 O 4 的电子状态,获得了用于丙酮检测的Mn掺杂Co 3 O 4 (Mn-Co 3 O 4 )材料。所制作的Mn-Co 3 O 4 传感器具有高灵敏度(响应值为46.7 ~ 100 ppm丙酮)、快速响应/恢复动态(20 s/12 s)、优异的选择性和良好的长期稳定性。 文章简介 尖晶石结构氧化物,具有可调的物理/化学性质和催化活性,在先进传感材料的开发应用中受到了极大的关注。Co 3 O 4 作为一种典型的尖晶石结构氧化物,在气体传感领域具有极大的应用潜力。遗憾的是,纯态Co 3 O 4 材料的气敏性能并不能满足实际应用对传感器的性能要求。为此,开发一种简单、高效的结构调控策略来提高Co 3 O 4 基尖晶石氧化物的气敏性能显得尤为重要。针 ………………………………

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