The application of 2D materials in gas sensing allows fabricating semiconductor adsorption sensors that operate without the need for heating. Another advantage is high performance. Nanocomposite based on 2D WS2/g-C3N4 materials was synthesized with one-step calcination method. Its surface morphology, phase composition, and absorption spectra were studied. To test the gas-sensing properties, the 2D WS2/g-C3N4 nanocomposite was exposed to isopropanol, ethanol, and acetone vapors at room temperature. The resulting nanocomposite contains graphite-like carbon nitride and tungsten disulfide phases. The nanocomposite band gap is 2.1 eV. The particles agglomeration was shown when nanocomposite powder applied to a glass substrate. The nanocomposite maximum response to 1000 ppm acetone is 5 %. The 2D WS2/g-C3N4 nanocomposite can be used in gas sensors for operation in explosive atmospheres, as well as in wearable flexible electronic devices.
Применение 2D-материалов в газовой сенсорике дает возможность создавать полупроводниковые быстродействующие адсорбционные сенсоры, не требующие нагрева. В работе рассмотрен 2D-нанокомпозит на основе материалов WS2 и g-C3N4, синтезированный методом одностадийного прокаливания. Исследованы морфология поверхности, фазовый состав и спектры поглощения нанокомпозита WS2/g-C3N4. Изучены его газочувствительные свойства при воздействии паров изопропанола, этанола, ацетона при комнатной температуре. Установлено, что полученный нанокомпозит содержит фазы графитоподобного нитрида углерода и дисульфида вольфрама. Ширина запрещенной зоны нанокомпозита составила 2,1 эВ. Изучена агломерация частиц при нанесении порошка нанокомпозита на стеклянную подложку. Максимальный отклик нанокомпозита к 1000 ppm ацетона составил 5 %. Разработанный 2D-нанокомпозит на основе WS2/g-C3N4 может быть использован в газовых сенсорах для работы во взрывоопасных средах, а также в носимых гибких электронных устройствах.