SCOPUS
SCIE
High-performance H<sub>2</sub>S detection by redox reactions in semiconducting carbon nanotube-based devices
저자
Jung, Hyun Young ; Kim, Young Lae ; Park, Sora ; Datar, Aniket ; Lee, Hyung– ; June ; Huang, Jun ; Somu, Sivasubramanian ; Busnaina, Ahmed ; Jung, Yung Joon ; Kwon, Young– ; Kyun
발행기관
학술지명
The Analyst(An International Journal of Analytical and Bioanalytical Science)
권호사항
발행연도
2013
작성언어
-등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
7206-7211(6쪽)
제공처
<P>Here we report the highly effective detection of hydrogen sulfide (H<SUB>2</SUB>S) gas by redox reactions based on single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) functionalized with 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO) as a catalyst and we also discuss the important role of water vapor in the electrical conductivity of SWCNTs during the sensing of H<SUB>2</SUB>S molecules. To explore the H<SUB>2</SUB>S sensing mechanism, we investigate the adsorption properties of H<SUB>2</SUB>S on carbon nanotubes (CNTs) and the effects of the TEMPO functionalization using first-principles density functional theory (DFT) and we summarize current changes of devices resulting from the redox reactions in the presence of H<SUB>2</SUB>S. The semiconducting-SWCNT (s-SWCNT) device functionalized with TEMPO shows a very high sensitivity of 420% at 60% humidity, which is 17 times higher than a bare s-SWCNT device under dry conditions. Our results offer promising prospects for personal safety and real-time monitoring of H<SUB>2</SUB>S gases with the highest sensitivity and low power consumption and potentially at a low cost.</P>
<P>Graphic Abstract</P><P>We report the highly effective detection of H<SUB>2</SUB>S gas by redox reactions based on SWCNTs functionalized with TEMPO as a catalyst and discuss the important role of water vapor. The s-SWCNT device shows a very high sensitivity of 420% at 60% humidity.
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</P>
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