Обзор хеморезистивных газовых сенсоров комнатной температуры на основе наноструктур оксидов металлов, графена и двумерных дихалькогенидов переходных металлов

Для приборов с батарейным или автономным питанием, предназначенных для мониторинга выбросов, связанных с загрязнением окружающей среды и промышленными процессами, желательно обнаружение газов при комнатной температуре. В этом обзоре, включающем 171 источник, рассмотрены последние достижения в разработке трёх типов пористых наноструктур, обладающих значительным потенциалом для обнаружения газов при комнатной температуре. К первой группе относятся иерархические наноструктуры оксидов (главным образом оксидов Sn, Ni, Zn, W, In, La, Fe и Co). Вторая группа включает графен и его производные (графен, оксид графена, восстановленный оксид графена, а также их композиты с оксидами металлов и благородными металлами). Третью группу составляют двумерные дихалькогениды переходных металлов (преимущественно сульфиды Mo, W, Sn и Ni, в том числе в сочетании с оксидами металлов). Все эти материалы позволяют обнаруживать при комнатной температуре такие газы, как NOx, NH, H, SO и CO, а также пары ацетона, формальдегида и метанола. К их привлекательным свойствам также относятся высокая селективность и чувствительность, длительная стабильность и доступная стоимость. В обзоре выделены преимущества и ограничения этих материалов и обсуждаются перспективы разработки новых материалов для преодоления существующих ограничений. Графическая аннотация. В обзоре обобщены наиболее значимые достижения в области обнаружения газов при комнатной температуре с использованием иерархических наноструктур оксидов, графена и его производных, а также двумерных дихалькогенидов переходных металлов; особое внимание уделено характерным особенностям газочувствительности, включая повышенные селективность, чувствительность и длительную стабильность. 322