摘要
气体传感器在环境监测、工业生产、医疗诊断等领域具有至关重要的作用。
随着纳米材料技术的快速发展,二维材料因其独特的物理化学性质和优异的气敏性能,成为构建高性能气体传感器的理想材料。
其中,单层C3N作为一种新型二维材料,因其高比表面积、优异的电子特性和良好的化学稳定性,在气体传感领域展现出巨大的应用潜力。
本综述首先介绍了气体传感器和二维材料气敏特性的相关概念,以及C3N材料的结构和性质,然后重点概述了近年来国内外利用第一性原理研究单层C3N气敏性能的研究进展,包括C3N对不同气体的吸附行为、气体吸附对C3N电子性质的影响以及气敏性能的影响因素等,最后对该领域未来的发展方向进行了展望。
关键词:单层C3N;气敏性能;第一性原理;二维材料;气体传感器
气体传感器作为一种能够将气体浓度信号转化为电信号的装置,在环境监测、工业生产、医疗诊断、安全防护等领域发挥着至关重要的作用[1-3]。
近年来,随着物联网、人工智能等技术的快速发展,对气体传感器的需求日益增长,尤其是在高灵敏度、高选择性、低功耗、小型化等方面提出了更高的要求[4-5]。
传统的金属氧化物半导体气体传感器虽然成本低廉,但其工作温度较高、选择性较差、易受环境湿度影响等缺点限制了其进一步发展[6]。
因此,探索和开发新型高性能气敏材料成为当前研究的热点和难点。
近年来,二维材料以其独特的物理化学性质和优异的气敏性能,为构建高性能气体传感器提供了新的机遇[7-9]。
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