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Aufklärung des Mechanismus von SnO₂‐Gassensoren unter Betriebsbedingungen mittels kombinierter operando‐UV‐Vis‐, Raman‐ und IR‐Spektroskopie

Elger, Ann‐Kathrin ; Hess, Christian (2024)
Aufklärung des Mechanismus von SnO₂‐Gassensoren unter Betriebsbedingungen mittels kombinierter operando‐UV‐Vis‐, Raman‐ und IR‐Spektroskopie.
In: Angewandte Chemie, 2019, 131 (42)
doi: 10.26083/tuprints-00017037
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

SnO₂ ist das am häufigsten verwendete Material für Metalloxid-Gassensoren, aber ein detailliertes Verständnis der Funktionsweise steht trotz der Relevanz noch immer aus. Um mechanistische Einblicke in SnO₂-Gassensoren unter Arbeitsbedingungen zu erhalten, haben wir einen operando-Zugang entwickelt, der UV-Vis-, Raman- und FT-IR-Spektroskopie kombiniert, und es erstmals erlaubt, die Sensorantwort mit der Sauerstoffleerstellen-Konzentration im Metalloxid, der Art der Adsorbate und der Gasphasenzusammensetzung zu verknüpfen. Wir zeigen anhand der Ethanol-Gassensorik, dass der Sensorwiderstand direkt mit der Anzahl an Sauerstoffleerstellen an der Oberfläche und der Art der Oberflächenspezies, insbesondere der Acetat- und Hydroxyspezies, korreliert ist. Unsere operando-Ergebnisse erlauben eine Beurteilung der in der Literatur vorgeschlagenen Modelle hinsichtlich der Arbeitsweise von Gassensoren. Aufgrund ihres fundamentalen Charakters sind sie auch für andere Metalloxid-Gassensoren von unmittelbarer Relevanz.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2024
Autor(en): Elger, Ann‐Kathrin ; Hess, Christian
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Aufklärung des Mechanismus von SnO₂‐Gassensoren unter Betriebsbedingungen mittels kombinierter operando‐UV‐Vis‐, Raman‐ und IR‐Spektroskopie
Sprache: Deutsch
Publikationsjahr: 5 Januar 2024
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2019
Ort der Erstveröffentlichung: Weinheim
Verlag: Wiley-VCH
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Angewandte Chemie
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 131
(Heft-)Nummer: 42
DOI: 10.26083/tuprints-00017037
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/17037
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Herkunft: Zweitveröffentlichung DeepGreen
Kurzbeschreibung (Abstract):

SnO₂ ist das am häufigsten verwendete Material für Metalloxid-Gassensoren, aber ein detailliertes Verständnis der Funktionsweise steht trotz der Relevanz noch immer aus. Um mechanistische Einblicke in SnO₂-Gassensoren unter Arbeitsbedingungen zu erhalten, haben wir einen operando-Zugang entwickelt, der UV-Vis-, Raman- und FT-IR-Spektroskopie kombiniert, und es erstmals erlaubt, die Sensorantwort mit der Sauerstoffleerstellen-Konzentration im Metalloxid, der Art der Adsorbate und der Gasphasenzusammensetzung zu verknüpfen. Wir zeigen anhand der Ethanol-Gassensorik, dass der Sensorwiderstand direkt mit der Anzahl an Sauerstoffleerstellen an der Oberfläche und der Art der Oberflächenspezies, insbesondere der Acetat- und Hydroxyspezies, korreliert ist. Unsere operando-Ergebnisse erlauben eine Beurteilung der in der Literatur vorgeschlagenen Modelle hinsichtlich der Arbeitsweise von Gassensoren. Aufgrund ihres fundamentalen Charakters sind sie auch für andere Metalloxid-Gassensoren von unmittelbarer Relevanz.

Freie Schlagworte: Ethanol, Gas-Sensor, Mechanismus, Operando-Spektroskopie, SnO₂
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-170372
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 660 Technische Chemie
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 07 Fachbereich Chemie
07 Fachbereich Chemie > Eduard Zintl-Institut > Fachgebiet Physikalische Chemie
Hinterlegungsdatum: 05 Jan 2024 14:21
Letzte Änderung: 08 Jan 2024 09:12
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