近日，江苏大学材料科学与工程学院乔冠军教授队与西南交通大学欧建珍教授队合作，《美国化学会纳米》是材料领域的顶级期刊ACS Nano 在线发表题为“在线发表”A 2D-0D-2D sandwich heterostructure towards high-performance room-temperature gas sensing "研究论文。

WS2-Au-微结构、气敏特性、气敏钝化机制及其气体监测系统的BP异质结

近年来，黑磷（BP）作为一种新型的二维材料，它因其超高的电子迁移率和高化学活性而受到广泛关注，特别是在下一代微型电子设备中。在环境条件下，BP的高活性和易氧降解一直是一对不可调和的矛盾。结合化学气相运输、水热和液相剥离技术，贵金属纳米颗粒首次插入二维WS2/BP范德华异质结，形成独特的2D-0D-2D三明治异质结构(WS2-Au-BP），并通过HRTEM、STEM、AFM、三明治结构的形成从多个角度得到证实，如XPS和第一性原理计算。

理论研究表明，该结构的形成不仅可以促进BP的大部分电子只转移到Au颗粒和WS2，而且可以大大降低导带边缘，使其远低于O2/O2-的氧化还原电位；同时，发现该结构可以大大降低对O2的吸附，提高O2-→二O解离能。因此，该结构可以抑制BP薄层的降解，同时保持BP活性。通过对NO2气体的传感测试，建立了该结构的气敏特性与BP钝化之间的内部联系，发现该结构对NO2的敏感性和长期稳定性得到了显著提高。此外，便携式气体监测系统是基于该结构设计的，并对1进行了处理‒50 ppm NO2实现了实时监控。