Sub-ppb Sensing Level Hydrogen Sulphide at Room Temperature Using Doped Indium Oxide Gas Sensors
Notice bibliographique
Résumé
Hydrogen sulfide (H2S) is a highly corrosive, harmful, and toxic gas. Whereas 130 ppb is the threshold for maximum safety exposure level. Thus, it has become mandatory to develop highly sensitive sensors operating at room temperature to detect low levels of H2S. Sensors based on electrochemical measurement principles, semiconducting metal oxides or p–n heterojunctions have showed promising results to detect H2S gas. To date, drawbacks have boon reported due to their extended response times, high operating temperatures, limited selectivity to the gas and/or sensitivity to humidity changes. Efforts have been made to develop sensors based on metal oxides operable at room-temperature for H2S detection. Here, we describe novel flexible H2S gas sensors based on optimized composite mixture of indium oxide (In2O3), copper acetate (CuAc), graphite (Gt) and polystyrene (PS). While we employed Gt in sensor’s structure to reduce sensor’s resistance to ~ 0.5 MΩ, we used PS and enhance sensor’s integrity as well as the adhesiveness of the sensing layer on the top of carbon electrodes. Whereas we applied In2O3 as the active material in sensors due to its promising performance to detect ~ 100 ppb gas concentration. We used CuAc as activator when it converts to the form of copper sulfide (CuS) due to its high conductivity (10 S/cm). Hypothetically, upon exposing sensors to the H2S gas, In2O3 converts spontaneously to the metallic form In2S3 (eq.1). Alternately, CuAc plays two critical roles in the sensor composition. First, CuS formation drops sensor’s resistance significantly due its high conductivity (eq.2). At this point, In2S3 and CuS can form a continues metallic layer, thus it increases sensor’s conductivity. Second, CuS may play a similar role as same as noble metals, which can cause the formation the structure of noble-doped metal oxide and ease oxygen molecules adsorption/ionization on sensor’s surface (eq.3,4). This may facilitate oxidizing and/or adsorption H2S on the sensor’s surface (eq.5,6), which consists of releasing electrons to sensors and reduce sensors resistance dramatically. The developed sensors have showed high selectivity toward H2S gas, high sensitivity to H2S concentration of less than 100 ppb, fast detection time less than 60 seconds, and high resistivity to humidity changes. Figure 1
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».