Nouvel article publié par Materia Nova dans la revue Chemosensors
Materia Nova/UMons (Driss Lahem) a publié dans la revue Chemosensors en collaboration avec l'Université de Dammam (Arabie saoudite) un article intitulé : "Defect-Driven Selectivity Inversion in ZnO Gas Sensors via Y3+ and Dy3+ Doping for Enhanced VOC Detection with a Suppressed NO2 Response"
Abstract
In this work, we demonstrate a defect-mediated strategy to fundamentally reprogram the selectivity of ZnO gas sensors through targeted doping with two types of trivalent rare-earth ions. We incorporate yttrium (Y3+) and dysprosium (Dy3+) into the ZnO host via a high-energy ball-milling (HEBM)-assisted solid-state reaction. On the basis of structural, optical, and spectroscopic characterizations, we demonstrate a significant increase in the oxygen vacancy density and a reduction in the band gap energy. The gas sensing tests revealed a remarkable inversion of selectivity: while doping suppressed the NO2 response by 86% to 94%, it increased the sensitivity to VOCs. Dy doping produced a selective sensor for ethanol (S = 9.61, 5.62 × selectivity over NO2), and Y doping produced a selective sensor for acetone (S = 8.27, 2 × selectivity over NO2). This dopant-specific defect engineering provides a direct pathway to adapt ZnO sensors to the selective detection of VOCs in environmental monitoring.
Vous souhaitez en apprendre d'avantage 👉👉 : https://www.mdpi.com/1424-8220/26/15/4675
Vous n'êtes pas scientifiques? Voici une brève présentation du contenu de cet article.
Des capteurs plus malins pour détecter la pollution.
Des chercheurs de Materia Nova/UMONS et de l'Université de Dammam (Arabie saoudite) ont amélioré des capteurs résistifs à base d'oxyde de zinc (ZnO), un matériau utilisé pour détecter les gaz dans l'air.
En y ajoutant de très petites quantités de deux éléments chimiques, l'yttrium (Y) et le dysprosium (Dy), ils ont créé de minuscules « trous » dans la structure du matériau, là où des atomes d'oxygène manquent. Ces trous changent la façon dont le capteur réagit aux gaz : il devient moins sensible au dioxyde d'azote (NO₂), mais beaucoup plus sensible à certains composés organiques volatils (COV).
Mieux encore, l'élément choisi permet de cibler un gaz précis :
- avec le dysprosium, le capteur détecte très bien l'éthanol ;
- avec l'yttrium, il devient très sensible à l'acétone.
En jouant sur ces ajouts, on peut donc « programmer » le capteur pour repérer un polluant spécifique, une piste prometteuse pour surveiller la qualité de l'air de manière plus ciblée.
