在黑磷（BP）上构建二维（2D）范德华（vdW）异质结构已经引起了人们的广泛关注，以更好地利用其固有特性。基于BP的vdW异质结构中的零维(0D)贵金属夹层可以提供有效的催化通道，调节其表面氧化还原电位，从而产生多种功能。

在这里，西南交通大学Jian Zhen Ou，江苏大学Guiwu Liu实现了二维WS₂-Au-BP异质结构，其中Au纳米粒子通过离子键连接在BP和WS₂之间。

文章要点

1）超低的导带最低位置、O₂吸附能的降低以及O₂⁻解离成2O的势垒能的增加，对于提高BP在空气中的长期稳定性有很大贡献。异质结构的形成可以降低目标气体分子的势垒能，从而增强吸收能和电荷转移。

2）以顺磁性NO₂气体分子为代表，在80天内实现了2.11至100 ppb NO₂的稳定响应幅度，这远远大于大多数BP基材料的初始响应。还开发了实用的气体传感系统来展示其在现实世界中的实施。

这项工作为基于2D BP的vdW异质结构中的0 D贵金属提供了有前景的演示，可同时提高长期稳定性和室温可逆气体传感。

参考文献

Zhiping Liang, et al, A 2D-0D-2D Sandwich Heterostructure toward High-Performance Room-Temperature Gas Sensing, ACS Nano, 2024

DOI: 10.1021/acsnano.3c11475

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c11475