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dc.contributor.author
Schipani, Federico
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dc.contributor.author
Puig, Julieta
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dc.contributor.author
Morales, Gustavo Marcelo
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dc.contributor.author
Romeo, Hernan Esteban
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dc.date.available
2024-03-14T11:54:00Z
dc.date.issued
2023-03
dc.identifier.citation
Schipani, Federico; Puig, Julieta; Morales, Gustavo Marcelo; Romeo, Hernan Esteban; Noble-Metal-Free Reduced Graphene Oxide Platforms for Room-Temperature H2 Sensing in High-Humidity Conditions; American Chemical Society; ACS Applied Electronic Materials; 5; 3; 3-2023; 1824-1833
dc.identifier.issn
2637-6113
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/230503
dc.description.abstract
Reduced graphene oxide (rGO) sensors─free from noble-metal nanoparticles─were prepared and tested at room temperature (21 °C) against hydrogen (H2) in high-humidity conditions (above 90% r.h.). The rGO material was obtained through a simple chemical/thermal protocol from graphene oxide (GO) as the starting material, using ascorbic acid as the reducing agent. The degree of reduction of GO was tuned by modifying the chemo-thermal conditions, which allowed shaping the sensing response. The latter was demonstrated to scale with the sp2 carbon (Csp2) content of the rGO structure, which varied from ∼40%-Csp2 for the least-reduced sample to ∼70%-Csp2 for the highest-reduced material. Current-voltage measurements revealed the influence of the reduction on the electronic conduction mechanisms, evidencing a shift from a strong nonlinear behavior (with a component characteristic of a space charge limited conduction mechanism, SCLC) to a pure ohmic-like response as the reduction of GO proceeded. To evaluate the selectivity of the sensors to the target molecule, different oxidizing and reducing gases other than H2 (CO, CO2, and NO2) were also tested. The highest-reduced sample showed a superior response when exposed to a range of H2 concentrations in an atmosphere with humidity levels above 90% r.h. In these conditions, a negligible cross-sensitivity to CO, CO2, and NO2 was achieved. For the top-performance sensor, the response (t66) and recovery (trec) times were calculated to be 72 and 374 s (at 0.05% H2), respectively, with a sensitivity of 0.7% and an estimated detection limit of 2.5 ppm of H2.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
American Chemical Society
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dc.rights
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
GAS SENSING
dc.subject
HUMIDITY
dc.subject
HYDROGEN
dc.subject
REDUCED GRAPHENE OXIDE
dc.subject
RGO
dc.subject
ROOM TEMPERATURE
dc.subject.classification
Físico-Química, Ciencia de los Polímeros, Electroquímica
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dc.subject.classification
Ciencias Químicas
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dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
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dc.title
Noble-Metal-Free Reduced Graphene Oxide Platforms for Room-Temperature H2 Sensing in High-Humidity Conditions
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2024-03-08T14:31:22Z
dc.journal.volume
5
dc.journal.number
3
dc.journal.pagination
1824-1833
dc.journal.pais
Estados Unidos
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dc.description.fil
Fil: Schipani, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentina
dc.description.fil
Fil: Puig, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentina
dc.description.fil
Fil: Morales, Gustavo Marcelo. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
dc.description.fil
Fil: Romeo, Hernan Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentina
dc.journal.title
ACS Applied Electronic Materials
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaelm.3c00032
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1021/acsaelm.3c00032
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