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MoS<sub>2</sub> gas sensor functionalized by Pd for the detection of hydrogen
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학술지명
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발행연도
2017
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
686-691(6쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>A facile, scalable and low-cost strategy for fabricating hydrogen sensors with few-layered Pd-functionalized MoS<SUB>2</SUB> according to a simple solution process is reported. The sensors were prepared by drop-casting a MoS<SUB>2</SUB>-containing solution onto a SiO<SUB>2</SUB> substrate and functionalizing the surface of the MoS<SUB>2</SUB> with Pd using evaporation. Patterned deposition of Cr/Au on top of the MoS<SUB>2</SUB>-coated SiO<SUB>2</SUB> substrate was then performed using evaporation through a shadow mask to place the micro electrodes on the substrate. The fabricated Pd-MoS<SUB>2</SUB> sensors successfully detected hydrogen gas diluted by air at room temperature. With exposure to hydrogen gas, the Pd was converted to palladium hydride, which has a lower work function than MoS<SUB>2</SUB>, resulting in the transfer of electrons from palladium hydride to MoS<SUB>2</SUB>, thereby decreasing the resistance of the sensor. The functionalized MoS<SUB>2</SUB> showed a 35.3% resistance change when exposed to a 1% hydrogen-containing gas, while the pristine MoS<SUB>2</SUB> showed no reaction. The lower limit of detection of the resulting functionalized MoS<SUB>2</SUB> sensor was 50ppm.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> We fabricated a sensor with high sensitivity toward H<SUB>2</SUB>. </LI> <LI> It was prepared by drop-casting MoS<SUB>2</SUB> solution and functionalization with Pd nanodots. </LI> <LI> Upon H<SUB>2</SUB> exposure, Pd was converted to Pd-hydride with lower work function than MoS<SUB>2</SUB>. </LI> <LI> Pristine MoS<SUB>2</SUB> showed no change when exposed to a 1% hydrogen-containing gas. </LI> <LI> However, functionalized MoS<SUB>2</SUB> showed a 35.3% resistance change. </LI> </UL> </P>
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