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Dual sensitization of MWCNTs by co-decoration with p- and n-type metal oxide nanoparticles
저자
Choi, Myung Sik ; Bang, Jae Hoon ; Mirzaei, Ali ; Na, Han Gil ; Kwon, Yong Jung ; Kang, Sung Yong ; Choi, Sun-Woo ; Kim, Sang Sub ; Kim, Hyoun Woo
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
150-163(14쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>We present a dual sensitization gas sensor for selective detection of either H<SUB>2</SUB>S or C<SUB>2</SUB>H<SUB>5</SUB>OH gases, based on ZnO/CuO nanoparticle (NP)-decorated MWCNTs. First, Cu-Zn layers of three different thickness (3, 6, 9 nm) were successfully deposited on the surfaces of CNTs by a sputtering process and subsequently converted to their corresponding oxides by thermal annealing. The gas sensing characteristics of metal oxide decorated-MWCNTs were studied in the presence of three gases, namely NO<SUB>2</SUB>, H<SUB>2</SUB>S, and C<SUB>2</SUB>H<SUB>5</SUB>OH. The best sensing properties were obtained when the Cu-Zn deposition layer was 6 nm thick. The optimized sensor showed extraordinary responses to both H<SUB>2</SUB>S and C<SUB>2</SUB>H<SUB>5</SUB>OH gases at working temperatures of 100 °C and 200 °C, respectively. Therefore, selectivity was tuned by selection of the working temperature. The sensing mechanisms of the metal oxide-decorated CNTs sensors are discussed in detail. The approach described, namely co-decoration of the surfaces of MWCNTs with different metal oxides, will be of great utility to researchers who wish to fabricate dual sensitive gas sensors.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> We present a dual sensitization sensor for selective detection of either H<SUB>2</SUB>S or C<SUB>2</SUB>H<SUB>5</SUB>OH gases. </LI> <LI> Dual sensitization was devised, where two different metal oxides are added to the host material. </LI> <LI> The possible sensing mechanisms of the metal oxide-decorated CNTs sensors are discussed. </LI> </UL> </P>
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