Palladium-Loaded Hierarchical Flower-like Tin Dioxide Structure as Chemosensor Exhibiting High Ethanol Response in Humid Conditions

Autor(es)

Zito, Cecilia A. ^[1] ; Perfecto, Tarcisio M. ^[1] ; Volanti, Diogo P. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Sao Paulo State Univ, UNESP, Lab Mat Sustainabil LabMatSus, R Cristovao Colombo 2265, BR-15054000 S J Rio Preto, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: ADVANCED MATERIALS INTERFACES; v. 4, n. 22 NOV 23 2017.
• Citações Web of Science: 10

Resumo

The impact of humidity is a crucial factor in the sensing performance of a chemiresistive gas sensor. Therefore, strategies for developing sensors with a small humidity dependence are required. Herein, the volatile organic compound (VOC)-sensing performance of palladium-loaded hierarchical flower-like tin dioxide structures (Pd/FL-SnO2) under humid conditions is reported. To prepare the Pd/FL-SnO2 heterostructures, FL-SnO2 is first synthesized using a microwave-assisted solvothermal method, followed by calcination, and then is loaded with Pd nanoparticles (NPs). VOC-sensing studies are conducted in dry and wet air with relative humidities (RHs) between 25% and 98%. FL-SnO2 and Pd/FL-SnO2 exhibit an enhanced response toward ethanol in comparison with other VOCs, including acetone, benzene, methanol, m-xylene, and toluene. However, FL-SnO2 with Pd NPs has a substantially decreased optimal working temperature, from 340 to 140 degrees C, and an improved selectivity. Furthermore, the ethanol response of the Pd/FL-SnO2 heterostructures is preserved under humid conditions, whereas the response of FL-SnO2 is significantly affected by humidity. The response to 100 ppm of ethanol under 98% RH is 3.1 and 8.0 for neat FL-SnO2 and 5% Pd/FL-SnO2 heterostructure, respectively. The ethanol-sensing performance enhancement under high humidity is attributed to the Pd/SnO2 heterointerface. (AU)

• Processo FAPESP: 16/04371-1 - Sensores à base de óxido de grafeno reduzido-WO3 e Ag-WO3 obtidos por spray ultrassônico assistido por micro-ondas e depositados em papel para detecção de compostos orgânicos voláteis
• Beneficiário: Tarcísio Micheli Perfecto
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 17/01267-1 - Compósitos de ácido grafênico-óxidos metálicos ocos para sensor de gás
• Beneficiário: Diogo Paschoalini Volanti
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 15/05916-9 - Sinergia entre Pd-SnO2 ou óxido de grafeno reduzido-SnO2 para detecção de compostos orgânicos voláteis na presença de umidade
• Beneficiário: Cecilia de Almeida Zito
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 14/17343-0 - Efeito de metais catalisadores ou óxido de grafeno reduzido em óxidos metálicos semicondutores para detecção de compostos orgânicos voláteis
• Beneficiário: Diogo Paschoalini Volanti
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 13/23886-4 - Estudo sobre seletividade de processos de hidrogenólise / hidrogenação redutiva do bagaço de cana em estado supercrítico catalisado por óxidos metálicos estruturados
• Beneficiário: Mauricio Boscolo
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular