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The rapid detection for methane of ZnO porous nanoflakes with the decoration of Ag nanoparticles

Frontiers of Materials Science 2021年第4期15卷 621-631页

作者： Liuyang HAN Saisai ZHANG Bo ZHANG Bowen ZHANG Yan WANG Hari BALA Zhanying ZHANG School of Materials Science and Engineering Cultivating Base for Key Laboratory of Environment-friendly Inorganic Materials in University of Henan ProvinceHenan Polytechnic UniversityJiaozuo 454000China State Key Laboratory Cultivation Bases for Gas Geology and Gas Control(Henan Polytechnic University) Jiaozuo 454000China

Realizing the real-time detection of CH4 is important for the safety of human life.A facile hydrothermal method was used to synthesize Ag nanoparticlesdecorated ZnO porous nanoflakes(PNFs)in this study.The characterization results confirmed that Ag nanoparticles had been decorated in ZnO nanoflakes with the thickness of~10 nm.The gas-sensing properties of Ag-decorated ZnO nanoflakes were also investigated.While the gas-sensing performances of ZnO were remarkably improved by decorating Ag nanoparticles on the surface of ZnO nanoflakes,the response of the Agdecorated ZnO sensor to 3000 ppm CH4 is almost 1.3 times as high as that of pristine ZnO sensor.The obtained Ag/ZnO sensor exhibits better long-term stability and shorter response recovery time(5/38 s)in the comparison with pristine ZnO,demonstrating the possibility for the actual detection of CH4.The enhanced CH4 sensing performance can be attributed to the synergism between the unique hierarchical porous structure and the sensitizing actions utilized by the Ag nanoparticles.

关键词： hierarchical structure ZnO porous nanoflake Ag nanoparticle methane sensitivity

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